[发明专利]一种单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，属于化工电极材料制造工艺技术领域。先将镍盐、钴盐、锰盐溶解在去离子水和乙二醇的混合溶液中，搅拌均匀后加入表面活性剂，待混合溶液澄清后加入沉淀剂，搅拌均匀后倒入反应釜并置于干燥箱中反应，随后将得到的前驱体与锂盐混合进行预烧、煅烧得到目标产物。该制备方法操作简便，制备参数可控性强，制备的三元正极材料的是一种单晶材料、粒径集中在亚微米量级，为锂离子提供了快速且路径短的传输通道，同时增加了材料与电解液的接触。该三元正极材料具有高比容量、高倍率性能和循环稳定性，适用于高体积能量密度电子产品的需求。

主权项

一种单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下，步骤一、将二价镍盐、二价钴盐和二价锰盐溶解在乙二醇水溶液中；二价镍盐、二价钴盐和二价锰盐的摩尔比为a：b：c；二价镍盐、二价钴盐和二价锰盐完全溶解后加入表面活性剂，表面活性剂与二价镍盐、二价钴盐和二价锰盐混合物的摩尔比为0.01～0.8：1；待表面活性剂完全溶解后加入沉淀剂，沉淀剂与二价镍盐、二价钴盐和二价锰盐混合物的摩尔比为1～1.15:1；搅拌均匀后得到混合物；步骤二、将步骤一所得混合物转移至反应釜中，密封后置于鼓风干燥箱中反应；反应结束后，取出反应釜冷却至室温，离心、干燥后得到前驱体；步骤三、将步骤二所得前躯体与锂盐均匀混合后在空气气氛下预烧，所述锂盐与二价镍盐、二价钴盐和二价锰盐混合物的摩尔比为(1～1.15):1；预烧的温度为400～480℃，预烧的时间为3～10h；预烧后冷却至室温，得到氧化物；再在氧气气氛下高温烧结，氧化物从室温升温至500℃，在此温度下烧结3～10h，升温速率为1～10℃/min；然后再升温至700℃，在此温度下烧结3～10h，升温速率为1～10℃/min；最后再升温至750℃～950℃，在此温度下烧结8～24h，升温速率为1～10℃/min；降至室温，得到单晶镍钴锰酸锂三元正极材料LiNi_aCo_bMn_cO₂，其中0.4≤a≤0.9，0.1≤b≤0.5，0.1≤c≤0.5，a+b+c＝1。