一种镍锰基锂离子电池正极材料亚微米颗粒的制备方法

摘要

一种镍锰基锂离子电池正极材料亚微米颗粒的制备方法，本发明涉及锂离子电池正极材料的制备方法。本发明是要解决现有的锂离子电池正极材料的制备方法得到的材料颗粒大，电性能差的技术问题。本方法：按Li(M_xNi_yMn_1-x-y)O2化学式，将金属硝酸盐、N,N-二甲基甲酰胺和聚乙烯吡咯烷酮制备成静电纺丝前驱液；经静电纺丝机纺成纳米纤维，然后将纳米纤维焙烧，得到镍锰基锂离子电池正极材料亚微米颗粒。本方法制备的亚微米颗粒粒径为50～200nm。在1000mA/g大电流条件下的放电比容量达到110.0mAh/g，与20mA/g条件下放电比容量仅相差39.3mAh/g。可用于大功率锂离子电池中。

主权项

一种镍锰基锂离子电池正极材料亚微米颗粒的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按照化学计量式Li(M_xNi_yMn_1‑x‑y)O2中Ni、Mn及M的摩尔比称取的硝酸镍、硝酸锰、M的硝酸盐和过量的硝酸锂，先将硝酸镍、硝酸锰和M的硝酸盐加入N,N‑二甲基甲酰胺中，在室温下磁力搅拌至所有无机盐全部溶解后，加入聚乙烯吡咯烷酮及称取的硝酸锂，搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，得到静电纺丝前驱液；其中Li(M_xNi_yMn_1‑x‑y)O₂中M为Co、Fe和Al中的一种或几种元素的组合，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，且x+y＜1；二、将得到的纺丝前驱液注入静电纺丝机的带有不锈钢针头的注射器中，在不锈钢针头与不锈钢接收网之间加直流电压，不断旋转不锈钢接收网收集从针头中喷出的纳米纤维；三、纺丝结束后，将不锈钢收集网上的纳米纤维收集起来放入马弗炉中，在氧化气氛下以1℃/min～8℃/min的升温速率由室温升温至500℃下恒温烧结1～5h，然后以1℃/min～8℃/min的升温速率升温至700～900℃恒温烧结2～20h，得到镍锰基锂离子电池正极材料亚微米颗粒。