[发明专利]一种改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备方法，将锰盐、镍盐材料混合通过溶胶凝胶法制备镍锰前驱体，镍锰前驱体与锂盐采用三维斜式混合机混合，经过预烧结、高温烧结，再掺杂F‑或F‑与金属阳离子，然后加入金属氧化物进行湿法包覆，最后经低温烧结、气流粉碎和分级获得镍锰酸锂成品。本发明利用离子掺杂改性技术改善了镍锰酸锂的循环性能及高温稳定性，利用湿法包覆技术提高了镍锰酸锂的高压循环性能及高温稳定性。

主权项

1.一种改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)锰盐、镍盐材料的的准备：将锰盐、镍盐材料按Mn:Ni摩尔比为3:1进行配料混合；其中，所述锰盐材料为硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种或几种；所述镍盐材料为硫酸镍、氯化镍、硫酸镍中的一种或几种；(2)溶胶凝胶法制备镍锰前驱体：将步骤(1)所得的混合物加入螯合剂中，用碳酸氢氨调节pH在8～10，搅拌至粘稠，搅拌状态下加入纯净水，制作成金属Mn+Ni离子浓度为100～150g/l的溶液，加入助沉剂至沉淀完全，过滤，沉淀物干燥，得到镍锰前驱体；(3)三维斜式混合：采用三维斜式混合机将步骤(2)所得的镍锰前驱体与锂盐在介质下进行分散、混合2～4h，得中间体混合物；所述锂盐材料为碳酸锂；镍锰前驱体中Mn+Ni和锂盐中Li的摩尔比为(0.95～1.0):1；(4)预烧结：将步骤(3)所得的中间体混合物装入匣钵，送入推板窑进行烧结，烧结过程不间断的充入氧气，烧结温度500～600℃，恒温时间4～6h，得预烧结物料；(5)高温烧结：将步骤(4)所得的预烧结物料装入匣钵，送入推板窑进行烧结，烧结过程不间断的充入氧气，烧结温度800～900℃，恒温时间9.5～10.5h，得高温烧结物料；(6)掺杂混合：采用三维斜式混合机将步骤(5)所得的高温烧结物料与阴离子F-化合物在介质下进行分散、混合，混合时间为2.5～3.5h，得掺杂物料；其中，高温烧结物料中Mn+Ni与阴离子F-化合物的质量比为1000:(1.5～1)；(7)湿法包覆：采用金属氧化物将步骤(6)所得的掺杂物料进行湿法包覆，得掺杂包覆物料；(8)第三次低温烧结：将步骤(7)所得的掺杂包覆物料进行洗涤、压滤、烘干、烧结，烧结温度为300～400℃，恒温时间4～6h；(9)后处理：将步骤(8)所获得的产品进行气流粉碎、分级即获得改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂成品。