[发明专利]一种富锂锰基正极材料的制备方法及其前驱体的制备方法在审
| 申请号： | 201810756873.3 | 申请日： | 2018-07-11 |
| 公开（公告）号： | CN110718686A | 公开（公告）日： | 2020-01-21 |
| 发明（设计）人： | 张荣兰;张莹;赵建社 | 申请（专利权）人： | 西北大学 |
| 主分类号： | H01M4/485 | 分类号： | H01M4/485;H01M4/505;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 61219 陕西增瑞律师事务所 | 代理人： | 孙卫增 |
| 地址： | 710069 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 富锂锰基正极材料 正极材料前驱体 表面活性剂 复合前驱体 前驱体颗粒 锂离子电池 材料循环 分子水平 高温煅烧 共沉淀法 结构模拟 镍钴锰盐 分散剂 乙二醇 锂盐 合成 | ||
1.一种锂离子电池富锂锰基正极材料的前驱体制备方法，其特征在于：镍、钴、锰的硫酸盐溶液，与表面活性剂、沉淀剂混合后，络合物调节PH至7.5-8，惰性气体下控制温度为50-60℃搅拌反应，陈化，固液分离后干燥得到镍钴锰复合前驱体。
2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料的前驱体制备方法，其特征在于：表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、季铵化物、十二烷基苯磺酸钠、聚山梨酯、脂肪酸甘油酯中的一种或多种；优选聚乙烯吡咯烷酮；更优选为聚乙烯吡咯烷酮K.30。
3.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料的前驱体制备方法，其特征在于：沉淀剂选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种，优选为碳酸钠。
4.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料的前驱体制备方法，其特征在于：络合物选自氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种；优选为氨水。
5.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料的前驱体制备方法，其特征在于：选用的镍、钴、锰硫酸盐溶液的浓度为0.25-1.5mol/L；优选地，镍硫酸盐浓度为1.5mol/L，钴硫酸盐溶液的浓度为0.25mol/L，锰硫酸盐溶液的浓度为1.5mol/L；碳酸钠的浓度为1-2mol/L，优选为2mol/L。
6.一种由权利要求1所得前驱体制备锂离子电池富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述前驱体与锂源、分散剂混合，机械球磨，高温煅烧得到富锂锰基正极材料。
7.根据权利要求6所述的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：锂源选自氢氧化锂、碳酸锂中的一种或多种，优选碳酸锂；分散剂选自乙二醇、乙醇中的一种或多种；优选乙醇。
8.根据权利要求6所述的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：机械球磨2h-8h；高温煅烧温度为400-950℃，煅烧时间为5-16h；优选地，机械球磨2h，500℃煅烧5h，950℃煅烧10h。
9.权利要求6所述锂离子电池富锂锰基正极材料的用途，其特征在于：所述正极材料应用于钮扣电池和新能源动力电池中。
10.一种权6所述富锂锰基正极材料的结构模拟方法，其特征在于：使用MaterialsStudio 8.0程序包，模拟条件为：辐射源：Cu Kα；2θ值扫描范围：10-80°；扫描步长：0.02°；波长：扫描速度：0.05°/min；从晶体数据库里面找出LiMO2的结构和Li2MnO3的结构，对比这两个结构式，找出不同之处，调节LiMO2的分子结构模型，使得出峰位置和使用上述检测条件测得的XRD粉末衍射结果一致，从而得到所述材料的分子结构模型。
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