一种高性能的多元正极锂电材料及其制备方法

摘要

本发明为一种高性能的多元正极锂电材料及其制备方法。该方法以纤维状纳米碳材料为模板材料，聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，在去离子水溶液中超声分散，在高速搅拌下将混合碱性溶液加入到纤维状纳米碳材料悬浮液中。将配置好的镍、钴、锰的盐溶液加入到碱性溶液和悬浮液的混合溶液中，于30-80℃的温度下搅拌1-5h，再将悬浮液过滤洗涤、烘干得复合多元中间体。将所获得的复合多元中间体和锂盐混合均匀，研磨1-8h等。本发明结合了非团聚单颗粒多元锂离子正极材料具有较高压实密度（≥3.70g/cm3）且压制电池极片不易产生微小颗粒脱落的性能，和纳米微孔带来的电极材料大电流充放电特性的提升，电化学倍率性能优越。

主权项

一种多元正极锂电材料的制备方法，该多元正极锂电材料采用镍钴锰多元锂离子电池正极材料，化学式为LiNiXCoyMn1‑x‑yO2，式中x、y的取值范围为：0.2＜x＜0.6，0.2＜y＜0.4，其特征在于该制备方法包括以下步骤：（1）以纤维状纳米碳材料为模板材料，以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂，在去离子水溶液中进行超声分散，经超声分散后形成稳定的纤维状纳米碳材料悬浮液，在高速搅拌作用下，将NaOH和NH3的混合碱性溶液加入到稳定的纤维状纳米碳材料悬浮液中；（2）然后将镍、钴、锰的盐溶液，加入到步骤（1）中混合碱性溶液和悬浮液的混合溶液中，于30‑80℃的温度下搅拌1‑5h后形成悬浮液，再将经过搅拌后的悬浮液进行过滤洗涤，烘干后得复合多元中间体；（3）将所获得的复合多元中间体，按摩尔比为Li：（Ni+Co+Mn）=1‑1.15:1的比例和锂盐混合均匀，研磨1‑8h，在350‑550℃下低温预烧结1‑5h；向预烧结后的物料中加入浓度为0.5‑5%的聚乙烯醇溶液，待与聚乙烯醇溶液混合均匀后于800‑1000℃的温度下焙烧10‑25h，出炉冷却至常温，即得到微孔单颗粒结构镍钴锰多元锂离子电池正极材料。