[发明专利]高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料的制备方法。解决现有制备方法制得的三元镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料不能够实现可快速充放无法满足市场需求的技术问题。制备步骤如下将镍钴锰盐溶液与络合剂和沉淀剂的混合溶液在适宜条件下进行共沉淀反应得到前躯体的固液混合物；再经过滤、洗涤、真空干燥得到前躯体；最后将前躯体与锂盐粉末混合后进行分段通气烧结，即可得到目标产物。本发明的制备方法制得的正极材料振实密度大、比容量高，首次充放电的库伦效率高、倍率性能优异，当以20C的电流密度进行恒电流充放电时，其放电比容量高达110mAh/g以上且循环性能好，可以满足市场上对于高容量和大倍率动力电池的需求。

主权项

一种高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照摩尔比6:2:2准确称量镍盐、钴盐、锰盐溶于去离子水中，待溶解完全后，通惰性气体除氧气30～60分钟，制得镍钴锰盐溶液；(2)配制络合剂和沉淀剂的混合水溶液，通惰性气体除氧气30～60分钟；(3)配制络合剂水溶液作为底液加入到反应釜中，通惰性气体作为保护气体，然后在机械搅拌下，借助计量泵将步骤(1)得到的镍钴锰盐溶液滴加到反应釜中，同时滴加沉淀剂和络合剂的混合水溶液，并精确控制反应体系的pH值为8.0～11.5、反应温度为50～70℃、搅拌速度为500～1000r/min进行共沉淀反应，最终得到棕黄色的前驱体固液混合物；(4)将上述前驱体固液混合物经离心、过滤，用去离子水洗涤至中性后，在50～110℃下真空烘干，得到前驱体；(5)测量步骤(4)得到的前驱体中镍、钴、锰含量，并将其与锂盐粉末混合均匀，得到混合物；(6)将步骤(5)得到的混合物置于气氛炉中进行分段通气烧结，首先从室温升温至300～550℃，保温3～6h，随后升温至600～750℃，保温10～20h，最后升温至800～1000℃，保温10～20h，整个烧结过程通气，烧结结束后随气氛炉自然冷却至室温，即可得到球形高容量、可快速充放电锂离子电池三元正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。