[发明专利]一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征包括以下步骤：

第一溶液配制：将镍盐、钴盐和锰盐配制成金属阳离子浓度为0.5～2.5mol/L的溶液；或将镍盐和锰盐配制成金属阳离子浓度为0.5～2.5mol/L的溶液； 

第二溶液配制：配制浓度为1～5mol/L的络合剂溶液；

第三溶液配制：将碳酸盐溶液配制成浓度为0.25～5mol/L的溶液；或将碳酸氢盐配制成浓度为0.5～2.5mol/L的溶液；

将第一溶液，第二溶液与第三溶液分别泵入反应釜，调节第一溶液与第二溶液的流量，使反应釜中的混合液中金属阳离子与络合剂的摩尔比为1:5～3:1，控制第三溶液的流量来调节混合反应液的pH值，进行沉淀反应，搅拌速度400～1000转/分钟，控制pH值为7～9，反应温度为40～70℃；

在40～70℃的温度下，恒温陈化反应8～36小时后，离心洗涤反应产物至pH值为7，经室温～120^oC真空干燥后，得到富锂锰基正极材料碳酸盐前驱体；

将碳酸盐前驱体经200~500℃先预烧1~5小时，再与锂盐混合均匀后，经700～1000^oC烧结8～20小时，得到锂离子电池富锂锰基正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：上述步骤1)中所述的镍盐、钴盐、锰盐均为可溶性盐，所述可溶性盐为硫酸盐、硝酸盐、盐酸盐、醋酸盐中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：上述步骤2)中所述的络合剂为乳酸、乳酸钠、水杨酸钠、葡萄糖酸钠、氨基乙酸钠和琥珀酸、琥珀酸钠中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：上述步骤3)中所述的第三溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸锂中的一种或几种混合物的水溶液。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：上述步骤6)中所述的锂盐为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂、硫酸锂、氯化锂中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1或5所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：所述锂盐加入量为：Li:(Ni+Co+Mn)的摩尔比1~1.03 ，采用两步锂源加入法，前后两次加入锂源的摩尔比为1:5~5:1。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：上述步骤6)中所述预热和烧结在管式炉中进行，不通任何气体，或通入20~600mL/min流量的空气或氧气。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法，其特征是：步骤5）共沉淀反应加络合剂合成富锂锰基正极材料碳酸盐前驱体，其颗粒形貌为球形，富锂锰基正极材料碳酸盐前驱体的化学组成为Ni_aCo_bMn_1-a-bCO₃，其中0﹤a﹤1，0≤b﹤1，0﹤a+b≤0.5。