[发明专利]一种球形梯度富锂正极材料的合成方法

摘要

本发明公开了一种球形梯度富锂正极材料的合成方法，即：将MnSO4∶[Ni0.4Co0.2Mn0.4](OH)2＝x∶1-x加入去离子水形成悬浊液，在60℃水浴中，0.025～0.1mol/L NaCO3溶液滴加到悬浊液中，形成一层致密的碳酸锰沉淀；过滤、洗涤，在80～120℃干燥；将前驱体颗粒与氢氧化锂按摩尔比1∶1.15～1.45混合均匀在空气中400～500℃热处理3～5h，经过22～32h升温，然后在750℃～900℃烧成12～15h。本发明方法合成的材料有一定Mn的浓度梯度，提高富锂材料的振实密度，具有良好的循环稳定性及较高的比容量，也保持了较好的倍率性能。

主权项

一种球形梯度富锂正极材料xLi2MnO3‑(1‑x)Li[Ni0.4Co0.2Mn0.4]O2(0.1≤x≤0.4)的合成方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)球形前驱体的准备按照MnSO4∶[Ni0.4Co0.2Mn0.4](OH)2(摩尔比)＝x∶(1‑x)，称取已有的商业化球形前驱体[Ni0.4Co0.2Mn0.4](OH)2及硫酸锰后加入去离子水形成悬浊液，然后在60℃水浴锅中进行搅拌；(2)球形前驱体包覆层的制备配制0.025～0.1mol/L的NaCO3溶液滴加到不断搅拌的上述悬浊液中，在球形前驱体的表面形成一层致密的碳酸锰沉淀；(3)前驱体的后续处理当碳酸钠溶液滴加完成后静置12～24h，经过滤、洗涤后，在80～120℃的真空烘箱中干燥12～24h，得到具有包覆层的球形前驱体；(4)包覆颗粒的热处理将具有干燥包覆层的球形前驱体颗粒与氢氧化锂按照摩尔比为1∶1.15～1.45的比例混合均匀后在空气气氛下置于管式炉中先在400～500℃下热处理3～5h，然后经过22～32h的时间进行升温，然后在750℃～900℃的温度下烧成12～15h，即得到球形的富锂正极材料，其中在750℃～850℃的温度范围内，锰在球形颗粒中呈的梯度分布。