部分溶解法制备锂镍锰钴体系富锂固溶体正极材料的方法

摘要

本发明涉及部分溶解法制备锂镍锰钴体系富锂固溶体正极材料的方法,其特征在于按照锂、镍、锰、钴的离子摩尔比为(1.1+0.9x):(1-x)·y:(x+z-x·z):(1-x)·k分别称取其化合物；按照下列摩尔取值范围取有机弱酸：(x+z-x·z)≤有机弱酸摩尔数≤x+(1-x)·(z+y+k)。将称取的镍、锰和钴的化合物混合，加入湿磨介质和有机弱酸，湿磨混合后加入锂的化合物，再次湿磨混合制得前驱物1。将前驱物1干燥后置于空气、富氧气体或纯氧气氛中,采用两段烧结法制备富锂固溶体正极材料。本发明制备的电极材料组成均匀,具有优秀的放电性能,特别是在大电流条件下放电的循环性能佳。

主权项

部分溶解法制备锂镍锰钴体系富锂固溶体正极材料的方法,其特征在于制备过程由以下步骤组成:(1)按照锂离子、镍离子、锰离子、钴离子的摩尔比为 (1.1+0.9·x) : (1‑x)·y : (x+z‑x·z) : (1‑x) ·k分别称取锂的化合物、镍的化合物、锰的化合物和钴的化合物；按照下列摩尔取值范围称取有机弱酸：(x+z‑x·z)≤ 有机弱酸摩尔数≤x+(1‑x)·(z+y+k);所述的x、y、z和k的取值范围同时满足以下计算式和取值范围：2·y+4·z+3·k‑2.9=0， 0.25≤x≤0.70, 0.05≤y≤0.7, 0.175≤z≤0.625, 0.05≤k≤0.30；(2) 按照步骤（1）所述的摩尔比，将称取的镍的化合物、锰的化合物和钴的化合物混合，加入固体总体积的1/10倍至8倍体积的湿磨介质，再加入有机弱酸，湿磨混合3小时～15小时，再加入锂的化合物，湿磨混合3小时～15小时，制得前驱物1；将前驱物1用真空干燥或喷雾干燥的方法制备干燥的前驱物2；将前驱物2置于空气、富氧气体或纯氧气氛中,采用两段烧结法制备组成为xLi₂MnO₃•(1‑x)Li[Li_0.1Ni_yMn_zCo_k]O₂的富锂固溶体正极材料；所述的两段烧结法如下进行: 将干燥的前驱物2置于空气、富氧气体或纯氧气氛中，在300℃～550℃温度区间的任一温度烧结3小时～15小时,接着置于另一烧结炉中，在空气、富氧气体或纯氧气氛中于800℃～1050℃温度区间的任一温度烧结3小时～24小时,制备富锂固溶体正极材料。