[发明专利]掺镍尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的制备方法

权利要求书

1. 掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成:

步骤1：按照锂离子、锰离子、镍离子的摩尔比为 x : y : z分别称取锂的化合物、锰的化合物、镍的化合物；所述的x、y和z的取值范围同时满足以下关系式：1.20 ≤ y + z ≤ 1.30， 0.95 ≤ x ≤ 1.06， 1.05 ≤ y ≤ 1.25， 0.05 ≤ z ≤0.25；

步骤2：将步骤1称取的锂的化合物、锰的化合物和镍的化合物混合，加入固体总体积的1/2倍至10倍体积的湿磨介质，用湿磨设备湿磨混合3小时～15小时，制得前驱物1；将前驱物1用常压干燥、真空干燥或喷雾干燥的方法制备干燥的前驱物2；将前驱物2置于空气、富氧空气或纯氧气氛中，采用两段烧结法制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料；

所述的两段烧结法如下进行: 将干燥的前驱物2置于空气、富氧空气或纯氧气氛中，在150℃～300℃温度区间的任一温度烧结3小时～15小时，接着按照1℃/分钟～30℃/分钟的加热速度由前一烧结温度加热至400℃～600℃温度区间的任一温度，并保持温度烧结3小时～24小时，制备尖晶石型富锂富锂锰酸锂正极材料。

2. 根据权利要求1所述的掺镍尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的锂的化合物为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、氯化锂或柠檬酸锂中的一种。

3. 根据权利要求1所述的掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于所述的镍的化合物为碳酸镍、碱式碳酸镍、氢氧化镍、醋酸镍、硝酸镍、氯化镍或柠檬酸镍中的一种。

4.根据权利要求1所述的掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于所述的锰的化合物为碳酸锰、碳酸氢锰、碱式碳酸锰、氢氧化锰、醋酸锰、硝酸锰、氯化锰或柠檬酸锰中的一种。

5.根据权利要求1所述的掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于所述的常压干燥是将前驱物1置于130℃～280℃温度区间的任一温度，且干燥在1个大气压条件下进行，制得前驱物2；所述的真空干燥是将前驱物1置于80℃～280℃温度区间的任一温度，且干燥过程压力在10Pa ～ 10132Pa压力区间的任一压力下的干燥，制得前驱物2；所述的喷雾干燥法是将前驱物1置于110℃～280℃温度区间的任一温度，采用喷雾干燥机进行干燥，制备前驱物2。

6. 根据权利要求1所述的掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于所述的湿磨介质为去离子水、蒸馏水、乙醇、丙酮、甲醇或甲醛。

7. 根据权利要求1所述的掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于所述的富氧空气是氧气体积含量大于21%且小于100%之间的空气。

8. 根据权利要求1所述的掺镍制备尖晶石型富锂锰酸锂正极材料的方法，其特征在于所述的湿磨设备为普通球磨机、超能球磨机或湿磨机。