[发明专利]高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照摩尔比6:2:2准确称量镍盐、钴盐、锰盐溶于去离子水中，待溶解完全后，通惰性气体除氧气30～60分钟，制得镍钴锰盐溶液；

(2)配制络合剂和沉淀剂的混合水溶液，通惰性气体除氧气30～60分钟；

(3)配制络合剂水溶液作为底液加入到反应釜中，通惰性气体作为保护气体，然后在机械搅拌下，借助计量泵将步骤(1)得到的镍钴锰盐溶液滴加到反应釜中，同时滴加沉淀剂和络合剂的混合水溶液，并精确控制反应体系的pH值为8.0～11.5、反应温度为50～70℃、搅拌速度为500～1000r/min进行共沉淀反应，最终得到棕黄色的前驱体固液混合物；

(4)将上述前驱体固液混合物经离心、过滤，用去离子水洗涤至中性后，在50～110℃下真空烘干，得到前驱体；

(5)测量步骤(4)得到的前驱体中镍、钴、锰含量，并将其与锂盐粉末混合均匀，得到混合物；

(6)将步骤(5)得到的混合物置于气氛炉中进行分段通气烧结，首先从室温升温至300～550℃，保温3～6h，随后升温至600～750℃，保温10～20h，最后升温至800～1000℃，保温10～20h，整个烧结过程通气，烧结结束后随气氛炉自然冷却至室温，即可得到球形高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐为硫酸镍、盐酸镍、硝酸镍和醋酸镍中的一种或多种；

所述钴盐为硫酸钴、盐酸钴、硝酸钴和醋酸钴中的一种或多种；

所述锰盐为硫酸锰、盐酸锰、硝酸锰和醋酸锰中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐、钴盐和锰盐的总浓度为1.5～4mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化锂和氢氧化钠中的一种或多种，所述沉淀剂的浓度为4～8mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中所述络合剂为氨水、柠檬酸和乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种，所述络合剂的浓度为2～10mol/L。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述镍钴锰盐溶液的滴加速度为1～50L/h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述惰性气体为氮气和/或氩气。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述锂盐为氢氧化锂和/或碳酸锂。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中整个烧结过程通入的气体为氧气和/或空气。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中整个烧结过程的升温速率为1～5℃/min。