[发明专利]一种LiNi0.6

说明书

本发明涉及三元正极材料制备技术领域，公开了一种LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂的制备方法，包括以下步骤：S1.称取Ni(OH)₂·H₂O、Co₃O₄和MnSO₄·H₂O，得到初反应物，备用；S2.取草酸与溶剂Ⅰ混合均匀，得到混合溶液，备用；S3.取PVP、溶剂Ⅱ和初反应物混合均匀，经加热处理，得到悬浮液Ⅰ；S4.在搅拌状态下，向悬浮液Ⅰ中滴加混合溶液，经搅拌处理，得到悬浮液Ⅱ；S5.所述悬浮液Ⅱ经抽滤、洗涤和真空干燥处理，得到前驱体；S6.取LiOH·H₂O与前驱体混合，经研磨处理，得到混合物；S7.所述混合物经一次煅烧、冷却和研磨处理，得到中间产物；S8.所述中间产物经再次煅烧和冷却处理，得到LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂；本发明通过PVP对晶体形貌进行调控，并利用液相辅助的均匀混合，达到了控制颗粒形貌和尺寸和提升材料电化学性能的效果。

技术领域

本发明涉及三元正极材料制备技术领域，具体是一种LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂的制备方法。

背景技术

LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(622)，作为一款综合性能良好的三元正极材料，其容量比LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(523)材料进一步得到提升；其结构稳定性和阴离子混排程度都好于LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(811)，现已成为目前三元正极材料的主流产品之一，具有广阔的应用前景。在实际生产中，为了大批量生产制备高性能的LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂，就需要简单、有效的制备方法和途径。

目前制备LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂最主要的方法有液相法和固相法。其中，液相法因具有离子混合优势，可使组分更加均匀，可获得粒径分布更窄的材料；但其存在制备路线复杂，成本较高的问题。而固相法则具有工艺简单，适合批量制备的优势；但其会出现因物相混合不均匀，造成颗粒尺寸不一致，从而所得材料的阳离子混排度高，影响其性能发挥的问题。

为了改善固相法的缺点，提高其制备材料的电化学性能，液相辅助被引入固相法中。如 Nader等人在固相研磨时，加入丙酮，让丙酮提供一个液相环境，使其材料混合更加均匀，成功制得LiMn_1.5Ni_0.5O₄材料，提高了材料的循环稳定性。Xia等人在研磨Co₃O₄、Ni(OH)₂和Al(NO₃)·9H₂O时加入去离子水，搅拌蒸干溶液，获得混合均匀的前驱体，然后通过烧结得到LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)材料，其在0.2C下比容量可达180.4mAh/g。Qiu等人在液相环境下加入化学反应剂，使固体原材料充分反应混合，所制得的NCA材料具有明显高于传统固相法所制备材料的倍率性能和循环性能。但是关于针对制备LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂的液相辅助的固相合成尚未提出，同时液相辅助的固相合成也存在难以保证对颗粒形貌和尺寸的控制，影响材料电化学性能的进一步提升等问题。