一种改性三元正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性三元正极材料的制备方法，包括溶解、沉淀、高温分解、破碎、分段加热、洗涤、包覆等步骤。本发明通过包覆处理可使三元材料不直接与电解液接触，防止材料结构出现坍塌现象，从而提高电池的循环寿命；本发明通过洗涤可降低三元正极材料的pH值，从而减少电池中三元正极材料与铝箔发生化学反应和减少电池鼓包现象的出现；使用本发明制备的改性三元正极材料，其中的镍、钴、锰、锂分布均匀，提高电池的电化学性能高；改性三元正极材料中的Ni含量增加，Co含量减少，成本较低。

主权项

一种改性三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）根据化学式Li（Ni1‑x‑yCoxMny）O2中Ni、Co、Mn的物质的量之比分别称取乙酸镍、乙酸钴和乙酸锰，其中0.1≤x≤0.2,0.2≤y≤0.3，然后将乙酸镍、乙酸钴和乙酸锰溶解于蒸馏水中，并向溶液中加入三乙胺，三乙胺的用量为n（Et3N）：n（Ni+Co+Mn）=1‑3:1；（2）将步骤（1）溶液升温至40‑60℃，在搅拌下向溶液中加入氢氧化钠溶液并保温反应1‑2h，然后过滤得到沉淀物，其中n（NaOH）：n（Ni+Co+Mn）=2‑4:1，搅拌速度为600‑800r/min，所得沉淀物用蒸馏水反复洗涤3次;（3）将步骤（2）所得沉淀物置于800‑1000℃的氧化炉中分解形成氧化物，分解时间为2‑3h，然后氧化物转入气流磨中进行破碎处理，粒径为D50=10‑30μm；（4）将碳酸锂置于气流磨中进行破碎处理，粒径为D50=10‑30μm，然后将碳酸锂与步骤（3）所得的固体物质混合均匀，其中n（Li2CO3）：n（Ni+Co+Mn）=1.1‑1.3:1；（5）将步骤（4）所得固体物质进行分段加热，先以5‑10℃/min的升温速度升温至700‑800℃并保温1‑1.5h，然后以10‑20℃/min的降温速度降至300‑400℃并保温20‑30min，接着再次升温，再次升温速度为10‑20℃/min，并在1000‑1200℃下保温2‑3h，然后自然冷却至室温；（6）将步骤（5）所得固体物质用去离子水反复洗涤3次，去离子水与固体物质的质量之比为2‑3:1；然后抽滤并在30‑50℃下烘干；（7）向步骤（6）所得固体物质中加入二氧化锆并混合均匀，二氧化锆 与固体物质的质量之比为0.8‑1.3：10，接着加热至120‑150℃并保温2‑3h，然后自然冷却至室温。