[发明专利]一种高镍三元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镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法。该方法在惰性气体的保护和搅拌下，将金属溶液、沉淀剂、络合剂慢慢混合；所得到的沉淀物经过生长、陈化、过滤、洗涤、干燥，得到高镍三元正极材料的前驱体；将该前驱体与锂盐充分混合后，高温烧结，得到一种高镍三元锂离子电池正极材料Li_mNi_xCo_yMn_zM_{1‑x‑y‑z}O₂，其中1≤m≤1.2；0.5≤x≤0.9；0≤y≤0.3；0≤z≤0.2；0≤1‑x‑y‑z≤0.1；M选自碱金属元素、碱土金属元素、第13族元素、第14族元素、过渡族元素及稀土元素中的一种或多种。该材料具有层状的晶体结构，振实密度高，粒径分布窄，容量高等特点。

主权项

1.一种高镍三元锂离子电池正极材料，其特征在于：所述的高镍三元锂离子电池正极材料的化学组成为Li_mNi_xCo_yMn_zM_{1‑x‑y‑z}O₂,其中1≤m≤1.2；0.5≤x≤0.9；0≤y≤0.3；0≤z≤0.2；0≤1‑x‑y‑z≤0.1；M选自碱金属元素、碱土金属元素、第13族元素、第14族元素、过渡金属及稀土元素中的一种或多种；所述的一种高镍三元锂离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将可溶性的镍、钴、锰及M盐配成金属离子的溶液；分别将沉淀剂、络合剂配成溶液；（2）在合适的反应温度下，在搅拌和惰性气体保护下，将金属离子的溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液缓慢混合，得到反应液，控制反应液的pH值，经过生长、陈化、过滤、洗涤、干燥，得到一种高镍三元正极材料的前驱体；其中，所述络合剂的物质的量与总金属离子物质的量之比为2‑6:1；所述沉淀剂的物质的量与总金属离子物质的量之比为2‑4:1；（3）得到的前驱体与锂盐混合后进行高温烧结，得到一种高镍三元正极材料Li_mNi_xCo_yMn_zM_{1‑x‑y‑z}O₂，其中1≤m≤1.2；0.5≤x≤0.9；0≤y≤0.3；0≤z≤0.2；0≤1‑x‑y‑z≤0.1；其中，所述正极材料的颗粒分布的跨度[(D90‑D10)/D50]1.05到1.70之间；所述正极材料在0 .2C倍率下放电比容量在190mAh/g到205mAh/g之间。