[发明专利]一种锂离子电池用硅掺杂镍基正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用硅掺杂镍基正极材料的制备方法，该正极材料的化学式为Li(Li_1-x-y-zNi_xMn_yCo_z)O₂，其中：x＝0.5-0.55，y＝0.12-0.16，z＝0.2-0.22，该方法包括如下步骤：

(1)制备前驱体镍锰钴氧化物

将氯化镍、硫酸锰、硝酸钴按照摩尔比Ni：Mn：Co＝x：y：z，配置成金属离子浓度为2-3mol/L的金属盐混合溶液；

用氢氧化钾配制浓度为3-5mol/L的氢氧化钾溶液；

配制浓度为50-100g/L的甘氨酸和冬氨酸的氨基酸混合溶液，其中甘氨酸和冬氨酸的质量比为1:1-2；

采用并流的方法把上述金属盐混合溶液、氢氧化钾溶液和氨基酸混合溶液同时通入反应容器中，其中上述氢氧化钾溶液的加入量为足够使镍、锰、钴离子完全沉淀，氨基酸混合溶液与金属盐混合溶液的体积比为1:3-5，在强烈搅拌下使三者进行反应，反应中严格控制PH值为9-11，控制反应温度为60-80℃，反应完成后，恒温陈化10-20h，将沉淀物离心、洗涤、烘干，然后在500-600℃范围内预处理12-15h得到前驱体镍锰钴氧化物；

(2)制备镍基三元正极材料

将草酸锂和上述前驱体镍锰钴氧化物，按摩尔比Li：Ni：Mn：Co＝2-x-y-z:x:y:z混合后，将混合物料直接置于箱式炉，在600-700℃初烧6-8h，将初烧物自然冷却后，在转速600-800rpm下球磨1-2h，再在800-900℃烧结5-7h，自然冷却至室温进行后气流粉碎，得到镍基三元正极材料；

(3)硅掺杂

将所得镍基三元正极材料放入反应器，采用硅烷与氮气的混合气进行气相沉积反应，其中硅烷与氮气的体积比为3-5:100，反应温度为450-480℃，反应时间为3-5min，得到最终产品。