一种锰钴锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锰钴锂正极材料的制备方法，该正极材料包括核心物质和磷酸铝包覆层，所述核心活性物质的化学式为Li_1.05Mn_1-x-yNi_xTi_yO₂F_z，其中：x=0.25-0.35，y=0.05-0.1，z=0.02-0.03该方法包括如下步骤：（1）制备核心活性物质，（2）包覆磷酸铝。本发明制备的正极材料，采用湿法制备特定配比锰镍钛前驱体，然后使用固相烧结法以获取较高的能量密度、F掺杂的活性物质，最后再活性物质表面覆盖磷酸铝层，使得该材料具备较高的比容量和电化学稳定性。因此该复合材料在用于锂离子电池时，具有较高容量和较长使用寿命。

主权项

一种锰钴锂正极材料的制备方法，该正极材料的活性物质的化学式为Li_1.02Mn_1‑x‑yCo_xMg_yO₂I_z，其中： x=0.32‑0.36，y=0. 1‑0.15，z=0.01‑0.02该方法包括如下步骤：（1）制备活性物质Li_1.02Mn_1‑x‑yCo_xMg_yO₂I_z配制摩尔比为Mn：Co = 1‑x：x的硫酸锰、硫酸钴的混合溶液，混合溶液中三种金属离子的总浓度为2‑3 mol/L；配制浓度为4‑6 mol/L的KOH溶液，0.5‑1mol/L的氨水溶液，按照NH₃·H₂O∶KOH＝0.3‑0.4的比例将KOH溶液和氨水溶液混合成混合碱溶液；将两种混合溶液并行加入反应釜中，在氮气或惰性气体的保护下，以连续反应的方式控制反应，PH值控制11‑13，温度50‑60℃，过滤洗涤至洗水PH值小于7.5，在105‑110℃下烘干，即得锰钴氢氧化物前驱体；将上述锰钴氢氧化物前驱体、氢氧化锂、碳酸镁和碘化锂按照摩尔比（1.02‑z）:1‑y：y：z球磨混合充分，在空气气氛中，在950‑1000℃下保温10‑15h，自然降温至室温，粉碎分级，制得活性物质Li_1.02Mn_1‑x‑yCo_xMg_yO₂I_z；（2）表面改性在丙酮溶剂中配制浓度为0.1‑0.2mol/L的异丙醇铝溶液，将上述活性物质Li_1.02Mn_1‑x‑yCo_xMg_yO₂I_z处理成粒径为10‑15μm的颗粒后加入该异丙醇铝溶液，控制丙酮溶剂的质量为活性物质Li_1.02Mn_1‑x‑yCo_xMg_yO₂I_z质量的2‑3倍，搅拌10‑20min，使其混合均匀，然后将混合物干燥，在500‑660℃下热处理干燥物4‑6h，得到正极材料。