[发明专利]一种用于锂离子电池的阴极组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的阴极组合物，包括阴极组合物，所述阴极组合物为具有层状O3晶体结构的单相阴极组合物, 所述阴极组合物的化学式为Lix(NiaCobMncMd)O2，其中x≥1，a+b+c+d=1，0＜a＜1，0＜b＜1，0≤c＜0.5，且0≤d＜0.1，其中金属M是Al、Ti、Mg、Ca、Si、Zr、Zn、Sn、Y，B、Bi中的任意一种或几种，其特征在于：所述阴极组合物具有由小颗粒团聚而成的多孔类球状形貌阴极组合物，小颗粒为粒径为0.1~1um，多孔类球状形貌单个颗粒的粒径为1~10um，所述阴极组合物的中值粒径颗粒分布为D50≤7 um。

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的阴极组合物，其特征在于：所述阴极组合物的BET≥1，振实密度≥2.0g/cm3，多孔类球状形貌单个阴极组合物颗粒的内部为中空结构，空心部分的体积占单个颗粒整体体积的2%~25%。

3.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的阴极组合物，其特征在于：所述阴极组合物的表层到内层的金属M含量呈梯度递减。

4.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的阴极组合物，其特征在于：所述阴极组合物用于电动汽车或高放电和高容量的电动工具的锂电池的阴极组合物。

5.一种用于锂离子电池的阴极组合物的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1)将镍盐、钴盐、锰盐的混合金属盐溶液按照所述阴极组合物中镍/钴/锰的比例a：b：c的任意比例配制成均匀的混合溶液S1，使混合溶液中阳离子的浓度为2mo1/L；

2)将NaOH溶液和氨水溶液按照mol比为2:3比例与混合溶液S1共同滴加到含有0.5wt%聚乙烯醇的水溶液为基液的反应容器中（聚乙烯醇占反应釜总容积2/5体积），所述混合溶液S1与氨水溶液以0.2-0.4L/h的速度滴加，所述反应容器的搅拌速度800-1600转/分钟，调节NaOH溶液的加入速度以控制体系pH值在11.0±0.2，反应温度为40-60℃,反应16h后停止进料，并陈化2h，经过滤、洗涤后，在120℃干燥箱内干燥8h后得到氢氧化物前驱体粉末；

3) 将所述氢氧化物前驱体粉末浸泡在硝酸铝的乙醇溶液中，搅拌均匀后喷雾干燥得到阴极组合物前体；

4) 将所述阴极组合物前体与Li2CO3按摩尔比Li/(Ni+Co+Mn)=1-1.12：1混合均匀，并置于空气氛围的烧结炉中，以850-950℃烧结20h后，经研磨分筛即可得到阴极组合物。