一种层状富锂锰镍钴氧化物正极材料制备方法

摘要

本发明涉及一种层状富锂锰镍钴氧化物正极材料的制备方法。本发明将一定摩尔比的锂、锰、镍、钴的金属盐与氢氧化物混合均匀，在室温下发生固相反应获得纳米级锂锰镍的氢氧化物和一种金属盐混合前驱体，然后利用前驱体中的金属盐作为熔剂，在高温加热下熔融并且作为反应介质，从而使前驱体在熔剂中充分的接触混合、扩散，达到快速反应的目的，最终制备了层状富锂锰镍钴氧化物正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M＝Mn1-(y+z)NiyCoz；x＝0.1～1.0；y＝0.1～0.5；z＝0.1～0.5)。相对于常用的制备层状富锂锰镍钴氧化物材料所用的气体保护共沉淀法、溶胶凝胶法等，本方法具有易操作、过程实用，安全性好、成本低，材料纯度高，电化学性能优异等优点。

主权项

一种层状富锂锰镍钴氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：采用该方法制备的正极材料的通式为xLi2MnO3·(1‑x)LiMO2(M＝Mn1‑(y+z)NiyCoz；x＝0.1～1.0；y＝0.1～0.5；z＝0.1～0.5)，合成材料的比表面积为0.01～0.42m2/g，平均粒径为350～450nm；该制备方法包括以下步骤：(1)首先根据复合材料xLi2MnO3·(1‑x)LiMO2，M＝Mn1‑(y+z)NiyCoz；x＝0.1～1.0；y＝0.1～0.5；z＝0.1～0.5的组成，按照摩尔化学计量比称取锂盐、锰盐、镍盐和钴盐，将混料研磨或者球磨；(2)在步骤(1)中得到的混料中按氢氧根：总的金属离子＝(2.0～5.0)：1的比例加入氢氧化物；(3)将步骤(2)所得混合物研磨或者球磨，干燥处理，处理后得到灰白色块状物质；(4)将步骤(3)获得的灰白色的块状物质研磨充分后，进行热处理，加热处理分为两步，先在低温下加热处理一段时间，而后升温到高温下热处理一段时间，随炉冷却至室温获得灰黑色的块状物质，将该物质用去离子水多次洗涤得到剩余物；(5)将步骤(4)得到的剩余物进行干燥处理，获得初级产物；(6)将步骤(5)获得的初级产物压片后在低温下加热处理一段时间，然后升温到较高的温度热处理一段时间，最后将处理后的物质淬火冷却至室温，即可获得最终的层状富锂锰镍钴氧化物材料，它可以作为锂离子电池的正极材料。