[发明专利]一种镍钴锰酸锂材料及其制备方法

摘要

一种镍钴锰酸锂材料的制备方法，以可溶性镍、钴、锰盐为原料，采用共沉淀反应工艺，其特征是所述镍钴锰酸锂的分子式为LiNi_xCo_yMn_zO₂,其制备的具体工艺步骤如下，1）共沉淀反应制镍钴锰前驱体，于反应釜装置中，加水分别将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰制成混合水溶液，加入氢氧化钠水溶液作沉淀剂，加入氨水，在加热及保护气体存在条件下进行共沉淀反应，过滤得滤液及滤渣，滤渣清洗，制得氢氧化镍钴锰前驱体；2）反应制镍钴锰酸锂产品，将制备的氢氧化镍钴锰前驱体，经烘干干燥，过筛后和锂盐搅拌充分混合为氢氧化镍钴锰前驱体和锂盐混合物，将氢氧化镍钴锰前驱体和锂盐混合物装钵，高温烧制、破碎、过筛、混合、过筛、除铁，包装制得镍钴锰酸锂材料，本发明制备的镍钴锰酸锂产品制成锂离子电池，具有优异的安全性能、高温性能和长循环寿命。

主权项

1.一种镍钴锰酸锂材料的制备方法，以可溶性镍、钴、锰盐为原料，采用共沉反应工艺，其特征是所述镍钴锰酸锂的分子式为LiNixCoyMnzO2,其中x+y+z≤1;其制备的具体工艺步骤如下，1）共沉反应制镍钴锰前驱体，于反应釜装置中，加水将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰制成混合水溶液，加入氢氧化钠水溶液作沉淀剂，加入氨水，在加热及保护气体存在条件下进行共沉反应，过滤得滤液及滤渣，滤渣清洗，制得氢氧化镍钴锰前驱体；根据需要的镍钴锰比例控制混合水溶液中的硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的化学计量比；控制反应时间为12‑20小时，反应温度为40‑85℃，同时控制反应过程中氨水浓度为0.75‑0.95mol/l，反应溶液pH为10.5‑12.5； 2）反应制镍钴锰酸锂产品，将制备的氢氧化镍钴锰前驱体，经烘干干燥，过筛后和锂盐搅拌充分混合为氢氧化镍钴锰前驱体和锂盐混合物，将氢氧化镍钴锰前驱体和锂盐混合物装钵，高温烧制、破碎、过筛、混合、过筛、除铁，包装为制得正极材料镍钴锰酸锂；控制烧制时间20‑36小时，烧制温度为600‑1000℃；所述步骤2）氢氧化镍钴锰前驱体和锂盐混合物装钵，高温烧制，是控制所述混合物在强氧气氛围条件下于烧制装置内进行高温烧制；所述强氧气氛围条件是指将装于钵内的混合物在烧制装置内于通氧气氛围条件下于混合物中设活性增氧器，将所述活性增氧器和装于钵体内的混合物一同置于烧制装置内进行高温烧制，释放出氧气，形成二次增氧，形成强氧气氛围；所述活性增氧器包括活性增氧装置及设于活性增氧装置的化学增氧剂，所述化学增氧剂为过氧化钠和/或过氧化钾和/或高锰酸钾。