一种锂离子电池正极材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄的制备方法

摘要

本发明涉及电池材料技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的制备方法；本发明采用CTAB辅助溶胶凝胶的方法，具体工艺：配制溶液-滴加十六烷基三甲基溴化铵-凝胶-干燥-预烧-焙烧；本发明不仅避免了溶胶凝胶制备过程中易出现沉淀的现象，而且制得的LiNi0.5Mn1.5O4材料颗粒粒度小、结晶度好、初始放电比容量高、循环性能好。

主权项

一种锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：A、配制溶液：先分别称取二水合乙酸锂、四水合乙酸镍、四水合乙酸锰，加入去离子水中并不断搅拌使其混合均匀，配制成溶液I；再按Li、Ni、Mn元素的物质的量之和称取柠檬酸，加入去离子水中在搅拌下配制成螯合剂溶液；最后将螯合剂溶液缓慢滴入不断搅拌中的溶液I中，利用氨水调节溶液pH值为6～8，得到溶液II；所述二水合乙酸锂、四水合乙酸镍、四水合乙酸锰按照Li、Ni、Mn的物质的量之比为1.05∶0.5∶1.5计算。B、滴加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)：称取与柠檬酸等物质的量的十六烷基三甲基溴化铵加入去离子水中，配制成溶液III，待步骤A所得溶液II在快速搅拌3～5小时后，将溶液III溶液缓慢滴入溶液II中，再次利用氨水调节溶液pH值为6～8；配置得到溶液IV；C、凝胶：将步骤B所得溶液IV在室温下搅拌3～5小时后，置于70℃～90℃水浴中，并不断搅拌至胶体形成，得到凝胶；D、干燥：将步骤C所得凝胶置于110℃～130℃真空干燥箱中干燥10～13小时，得到干凝胶，并充分研磨；E、预烧：将步骤D所得干凝胶置于350℃～500℃马弗炉中烧结5～8小时，冷却后充分研磨得到预烧产物；F、焙烧：将步骤E所得预烧产物在马弗炉中，于700℃～900℃焙烧10～13小时，之后继续在600℃～700℃下退火8～12小时，待自然冷却研磨后即得所述LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。