[发明专利]制备锂离子电池阴极材料的方法

摘要

本文提供了一种用于制备锂离子电池的表面改性的阴极材料的方法，其中所述阴极材料包括用金属的氧化物的薄膜包覆的锂多元金属复合氧化物颗粒，其中所述锂多元金属复合氧化物由Li1+zNixMnyCo1‑x‑yO2表示；并且其中z为0至0.2；x为0.35至0.8；y为0.1至0.45；并且所述金属是选自由Fe、Mn、Al、Mg、Zn、Ti、La、Ce、Sn、Zr、Ru及其组合构成的群组中的一种或多种元素。本文公开的阴极材料呈现出150mAh/g至200mAh/g的高初始比容量、具有良好的安全特性、并且在1,000次循环后显示出约91％优异的能量保持率。

主权项

1.一种用于制备锂离子电池的阴极材料的方法，包括以下步骤：1)将镍盐、锰盐和钴盐溶解在去离子水中以获得水溶液，其中金属元素Ni、Mn与Co之间的摩尔比为1.2‑7.2：1.5‑3.1：1‑2.2；2)将所述水溶液加入碱性溶液中以形成多元金属氢氧化物颗粒的悬浮液；3)将金属的盐的溶液加入到所述悬浮液中以形成固体产物，所述固体产物包括在所述多元金属氢氧化物颗粒的表面上的所述金属的氢氧化物的沉淀物；4)干燥含有所述固体产物的悬浮液，以获得多元前驱体；5)将所述多元前驱体与一种或多种锂盐混合以获得第一混合物，其中金属元素Li与所述金属元素Ni、Mn、Co和所述金属的总量的摩尔比为1.02‑1.2：1；6)将所述第一混合物分散在水性溶剂中以形成浆料；7)用均质器均质所述浆料；8)干燥所述浆料以获得固体混合物；9)在氧含量高于21％的气氛下和在约600℃至约900℃的温度下煅烧所述固体混合物约4小时至约12小时的时段，以获得煅烧产物；以及10)将所述煅烧产物冷却至室温，粉碎所述煅烧产物，并分离粒径D50在约5μm至约15μm范围内的所述煅烧产物的颗粒，以获得所述阴极材料，其中，所述阴极材料包括用所述金属的氧化物的薄膜包覆的锂多元金属复合氧化物颗粒，其中，所述锂多元金属复合氧化物由Li1+zNixMnyCo1‑x‑yO2表示；并且其中，z为0至0.2；x为0.35至0.8；y为0.1至0.45；并且所述金属是选自由Fe、Mn、Al、Mg、Zn、Ti、La、Ce、Sn、Zr、Ru及其组合构成的群组中的一种或多种元素。