一种包覆型镍锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种包覆型镍锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法，首先通过湿法共沉淀结晶法制备出球形前躯体Ni_1-xMn_x(OH)₂(x=0.25~0.50)；再将制备的前躯体与混合锂源混合，通过高温固相烧结制备出球形的镍锰二元复合氧化物正极材料LiNi_1-xMn_xO₂(x=0.25~0.50)；然后通过溶液包覆法在镍锰二元复合氧化物上表面包覆MnCO₃；最后通过烧结得到包覆MnO₂的镍锰酸锂正极材料LiNi_1-xMn_xO₂(x=0.25~0.50)。本发明制得的材料为球形颗粒，表面光滑致密，其层状结构结晶完美，提高了其放电比容量，其首次放电比容量达到了188.9mAh/g，同时极大提高了材料的循环稳定性能，1C循环300周后容量保持率在98.7%以上。

主权项

一种包覆型镍锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法，该方法的特征在于按以下步骤进行：(1)共沉淀结晶法制备球形前躯体以氨水为络合剂，氢氧化物为沉淀剂，把镍源和锰源化合物的混合液、氨水溶液和氢氧化钠溶液加入到反应装置中，反应温度范围控制在35～55℃，pH值范围为10～13，并进行剧烈搅拌，搅拌频率为90～100Hz，直到反应体系的pH值达到工艺要求的10～13范围内；将反应生成的沉淀物导入到离心机中甩干，并用45～65℃的去离子水进行洗涤至pH值达到9～11范围内；将洗涤后的沉淀物在90～110℃烘箱中烘4～6h除去水分，得到氢氧化物前躯体Ni_1‑xMn_x(OH)₂，其中x＝0.25～0.50；(2)低共熔混合熔融盐法制备正极材料将步骤(1)制备的前躯体与混合锂源按照摩尔比为Li:(Ni+Mn)＝0.95～1.20:1混合均匀，经过430℃预烧6h，然后在700～800℃高温烧结制备出球形的正极材料LiNi_1‑xMn_xO₂，其中x＝0.25～0.50；(3)镍锰酸锂正极材料的表面包覆将步骤(2)制备的正极材料LiNi_1‑xMn_xO₂，其中x＝0.25～0.50，通过搅拌分散到0.168～1.16g/L的硫酸锰溶液后，然后滴加0.109～0.718g/L的碳酸钠水溶液，反应完后将溶液过滤，120℃烘干除去水分，然后在400～500℃烧结6～8h得到包覆MnO₂的镍锰酸锂锂离子电池正极材料LiNi_1‑xMn_xO₂/MnO₂，其中x＝0.25～0.50。