锂镍锰氧材料及其制备方法、含该材料的锂离子电池

摘要

本发明公开了一种锂镍锰氧材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将镍盐与锰盐按照化学计量比Ni∶Mn=1∶1来配置镍盐和锰盐的混合溶液，向混合溶液中加入过量2~6%的沉淀剂，得到镍锰复合碳酸盐沉淀或者镍锰复合氢氧化物沉淀；（2）用锂的化合物与镍锰复合碳酸盐或者镍锰复合氢氧化物制备锂镍锰氧材料。该制备方法工艺简单，共沉淀过程不需要控制反应过程中的pH值，从而使得共沉淀过程非常容易控制，该方法适合工业化大规模生产。通过该方法制备得到的锂镍锰氧材料的晶体结构中的阳离子混排减少，从而提高了在充放电过程中锂离子的电化学性能。由该锂镍锰氧材料制得的锂离子电池具有较好的循环性能和倍率性能。

主权项

一种LiNi_0.5Mn_0.5O₂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镍盐与锰盐按照化学计量比Ni∶Mn＝1∶1来配置镍盐和锰盐的混合溶液，向所述混合溶液中加入过量2～6％摩尔数的沉淀剂，得到镍锰复合碳酸盐沉淀或者镍锰复合氢氧化物沉淀，其中，所述沉淀剂为碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的任意一种，所述沉淀剂的浓度为0.05～1M；(2)用锂的化合物与所述镍锰复合碳酸盐或者所述镍锰复合氢氧化物制备LiNi_0.5Mn_0.5O₂材料,其中，所述步骤(2)中，将所述锂的化合物与所述镍锰复合碳酸盐或者所述镍锰复合氢氧化物按照取锂的摩尔数与镍和锰的摩尔数的和的比值为Li：(Ni+Mn)＝(1.02～1.06)：1的比例混合均匀，然后以0.1～10℃/min的升温速度升温到400～600℃，保温2～12小时；再以0.1～10℃/min的升温速度升温到800～950℃，煅烧2～24小时；再降温到室温，得到LiNi_0.5Mn_0.5O₂材料；或者，所述步骤(2)中，将所述镍锰复合碳酸盐或者所述镍锰复合氢氧化物以0.1～10℃/min的升温速度升温到400～600℃，保温2～12小时，得到镍锰复合氧化物；然后将锂的化合物与镍锰复合氧化物按照取锂的摩尔数与镍和锰的摩尔数的和的比值为Li：(Ni+Mn)＝(1.02～1.06)：1的比例混合均匀，再以0.1～10℃/min的升温速度升温到800～950℃，煅烧2～24小时；再降温到室温，得到LiNi_0.5Mn_0.5O₂材料；所述LiNi_0.5Mn_0.5O₂材料为层状材料，无杂相。