[发明专利]一种高容量锂离子电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高容量锂离子电池正极材料及其制备方法，为LiNi_1-x-yCo_xAl_yO₂；在将富镍的硫酸镍溶液加入到贫镍的镍、钴和铝的混合溶液的同时，将混合溶液加入到反应槽；同时将氢氧化钠和氨水溶液加入到反应槽中，制备出共沉淀物Ni_1-x-yCo_xAl_y(OH)_2+y前驱体；前驱体经过陈化、过滤、洗涤、干燥后，与锂源混合，把混合后的物料压制成型；将压制成型的物料置于管式炉中在氧气气流或富氧空气气流中预烧和烧结，即得到目标产物。本发明制备的锂离子电池正极材料无杂相，结晶品质高，产物粒径分布均匀，具有很高的放电比容量和循环稳定性，操作工艺简单，原料来源广泛，制造成本低，易于实现规模化工业生产。

主权项

一种高容量锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述高容量锂离子电池正极材料的制备方法包括以下步骤：步骤一，将NiSO₄·6H₂O,CoSO₄·7H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O溶解于适量去离子水中，配得摩尔比为Ni²⁺:Co²⁺:Al³⁺＝(1‑x‑y‑m):x:y＝(1‑m):0:0的1.5mol/L富镍溶液A，0.1≤m≤0.4；步骤二，将NiSO₄·6H₂O,CoSO₄·7H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O按摩尔比为Ni²⁺:Co²⁺:Al³⁺＝m:x:y＝(20m):3:1溶解于适量去离子水中，配得等体积的贫镍溶液B，0.1≤m≤0.4；步骤三，将溶液A以10mLmin～10L/min的速度V加入溶液B中，强烈搅拌使其混合均匀；步骤四，同时将混合好的溶液在N₂保护下以两倍于溶液A的速度2V加入反应槽中，使等体积的A液和B液同时耗尽；步骤五，同时向步骤四所得混合溶液中并流滴加氨水和4mol/L的NaOH溶液，调节pH值为11.0，同时控制好反应温度为50℃和搅拌速度为600rpm；步骤六，将步骤五所得共沉淀液静置陈化12h，将陈化液过滤和多次洗涤后，在105℃下真空干燥24h；步骤七，将步骤六所得干燥前驱体与锂源充分混合，混匀后压制成型；步骤八，将步骤七所得成型产品于450～550℃下预烧4h～8h，在氧气气流或富氧空气气流下680℃～850℃温度下烧结16h～24h，即得到目标产物LiNi_1‑x‑yCo_xAl_yO₂。