[发明专利]富锂锰基正极材料前驱体、正极材料及其制备方法

摘要

本发明属于电极材料制备领域，涉及一种富锂锰基正极材料前驱体、正极材料及其制备方法。该方法中，将金属盐即锰盐、钴盐和镍盐以及表面活性剂与水混合、溶解得到金属盐溶液；取沉淀剂溶于水中搅拌溶解得到沉淀剂溶液；将金属盐溶液和沉淀剂溶液在超重力场反应器内进行液‑液共沉淀反应，过滤、清洗、真空干燥即可得到前驱体；再将前驱体与锂盐混合后进行煅烧处理，即可得到富锂锰基正极材料。本发明采用基于超重力技术的共沉淀法快速制备一次颗粒在100nm以下，二次颗粒在1‑10μm之间的富锂锰基正极材料前驱体，进而制备的正极材料成分分布和粒径分布均匀、粒度小、活性高，可降低首次不可逆容量、提高锂离子二次电池的循环性能。

主权项

一种富锂锰基正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：金属盐溶液制备步骤：将金属盐以及表面活性剂与水混合，溶解得到金属盐溶液，所述金属盐由锰盐、钴盐和镍盐组成；所述锰盐、镍盐和钴盐的摩尔比为y:z:(1‑x‑y‑z)，其中0.1＜x≤0.3，0.33≤y≤0.6，0<z≤0.5且1‑x‑y‑z≥0；在所述金属盐溶液中，金属阳离子浓度为0.01mol/L‑2.0mol/L；沉淀剂溶液制备步骤：取沉淀剂溶于水中搅拌溶解，得到沉淀剂溶液；所述沉淀剂溶液的浓度为0.0105mol/L～2.1mol/L；前驱体制备步骤：将所述金属盐溶液和所述沉淀剂溶液在超重力场反应器内进行液‑液共沉淀反应，再进行过滤处理后得到沉淀物，再对所述沉淀物进行清洗处理、真空干燥处理，得到所述前驱体；所述前驱体制备步骤中，所述超重力场中的离心加速度为180‑10000m/s²，转速为600‑3000rpm，所述金属盐溶液和所述沉淀剂溶液的泵入速度为20ml/min～300ml/min，所述液‑液共沉淀反应的反应温度为20～60℃；所述液‑液共沉淀反应中，反应液在反应器内停留的时间仅为0.001‑0.1s。