[发明专利]一种富锂锰基锂电池用正极材料的制备方法及材料在审
| 申请号： | 201910216801.4 | 申请日： | 2019-03-21 |
| 公开（公告）号： | CN109904445A | 公开（公告）日： | 2019-06-18 |
| 发明（设计）人： | 韦伟峰;张春晓;文建超;文建豪;王天硕;江文俊 | 申请（专利权）人： | 中南大学;深圳市国拓智能机械有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/505 | 分类号： | H01M4/505;H01M4/525 |
| 代理公司： | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人： | 颜勇 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 正极材料 电池用 基锂 锂锰 富锂锰基正极材料 金属 产业化生产 电化学性能 高温热处理 碱性沉淀剂 络合剂溶液 前驱体粉体 循环稳定性 锂源化合物 倍率性能 电极极化 反应条件 工作电压 过渡金属 核壳结构 溶液湿法 盐类溶液 有效抑制 前驱体 盐溶液 钴和锰 氧气 能耗 溶解 释放 引入 | ||
1.一种锂二次电池用正极材料的制备方法，材料的化学通式为LiaMnbNicCodMxO2，其中1<a≤1.5，0.4≤b≤0.7，0<c≤0.4，0<d≤0.4，0<x≤0.5且b>c>d，其特征在于：按以下步骤依序进行，
第Ⅰ步：将符合材料化学通式中过渡金属离子计量比的过渡金属盐溶液、碱金属氢氧化物或/和碱金属的碳酸盐溶液与络合剂溶液混合，保持pH值为7.50～8.50，体系温度为40～70℃；所述过渡金属盐为包含镍、钴和锰的盐类；络合剂为氨水、碱金属氢氧化物或可溶于水的有机胺化合物的一种或多种；
第Ⅱ步：在第Ⅰ步反应停止后，再向反应后的体系中加入含金属M的盐溶液，期间保持反应体系的pH值为7.50～8.50，温度为40～70℃，反应一定时间后得到前驱体材料，所述金属M为含Sn、Nb、Mo、Zr、W、Ge、Y、La、Ce、Nd、Hf、Ta的化合物的一种或者多种，金属M与过渡金属元素的摩尔质量比不低于材料化学通式的元素化学计量比；沉淀剂碱金属氢氧化物或/和碱金属的碳酸盐的用量为阴离子的摩尔质量不少于过渡金属阳离子和M金属阳离子的总摩尔质量
第III步：将第Ⅱ步制得的前驱体材料经干燥后的粉体与锂源化合物混合，在温度300～700℃下保温3～6小时，再升温至温度700～1000℃保温至少6小时；所述锂源化合物的用量为锂的摩尔质量与过渡金属元素的摩尔质量比符合材料的化学通式中的元素化学计量比。
2.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料的制备方法，其特征在于：所述过渡金属盐溶液的总离子浓度为0.1～5mol/L，含金属M的盐溶液的浓度为0.1～5mol/L。
3.如权利要求1所述的，其特征在于：所述碱金属氢氧化物或/和碱金属的碳酸盐溶液浓度为0.1～10mol/L，所述络合剂浓度为0.1～10mol/L。
4.一种采用如权利要求1～4之一所述的锂二次电池用正极材料的制备方法得到的锂二次电池材料，其特征在于：从材料最外层向内至3μm中的金属M与过渡金属锰的摩尔质量比大于材料化学通式中的两元素的化学计量比。
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