[发明专利]基于过渡金属碳酸盐前驱体的锂离子电池正极材料制备方法

摘要

本发明涉及到一种基于过渡金属碳酸盐前驱体的锂离子电池正极材料制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)将过渡金属元素化合物、沉淀剂和添加剂充分混合配成过渡金属离子浓度为0.01M～10M的混合溶液，将该混合溶液置于反应釜中于80℃～200℃进行水热反应，反应时间为2h～48h，然后对沉淀物进行洗涤、干燥，得到过渡金属碳酸盐前驱体；(2)将制得的过渡金属碳酸盐前驱体与符合化学计量比例的锂化合物充分混合后置于空气气氛炉中进行热处理得到所需的基于过渡金属碳酸盐前驱体的锂离子电池正极材料。与现有技术相比，本发明所得材料金属离子混合充分、形貌规则、粒径分布窄、振实密度高、充放电电压平台较高、倍率充放电性能优异、循环性能稳定。同时该方法简单易行、控制参数少、反应时间短、成本低廉。

主权项

一种基于过渡金属碳酸盐前驱体的锂离子电池正极材料制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)将过渡金属元素化合物、沉淀剂和添加剂充分混合配成过渡金属离子浓度为0.01M～10M的混合溶液，所述沉淀剂的用量比与所述过渡金属元素化合物完全反应所需用量过量10％～200％，所述添加剂的用量为三者总质量的10％～50％；将该混合溶液置于反应釜中于80℃～200℃进行水热反应，反应时间为2h～48h，然后对沉淀物进行洗涤、干燥，得到过渡金属碳酸盐前驱体；其中，所述的过渡金属元素化合物为Ni、Co和Mn的化合物中的一种或多种，所述的沉淀剂为在加热条件下能释放碳酸根离子的化合物，所述的添加剂为表面活性剂；(2)将制得的过渡金属碳酸盐前驱体与符合化学计量比例的锂化合物充分混合后置于空气气氛炉中进行热处理得到所需的基于过渡金属碳酸盐前驱体的锂离子电池正极材料；其中，所述的热处理包括三个阶段，第一段温度为室温至550℃，第二段温度为750～1000℃，第三段温度为500～800℃；其中，所述的锂化合物为锂的氢氧化物、氧化物、硫酸盐、碳酸盐或硝酸盐；该锂离子电池的化学通式为LixMOδ；其中，1≤x≤1.33；0＜δ≤10；M＝NiαCoβMnγ，并且0≤α≤1、0≤β≤1、0≤γ≤1、且α、β、γ不同时为零。