[发明专利]一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法

摘要

本发明提供一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，以微米级氧化锰为核，通过微区电镀在氧化锰核表面形成氧化钴层，并浸润锂盐烧结，获得前驱材料，进一步通过微区电镀在前驱材料表面形成氧化镍层，并浸润锂盐烧结，最终组装得到壳核结构的三元锂镍钴锰电极材料。本发明制备出锂离子分布均匀的三层核壳结构电极材料，克服了现有技术中获得改性处理后三元锂镍钴锰材料表面包覆不均匀，成分不均匀的技术缺陷，制备出的核壳结构层间结合紧密，高温烧结之后，径向方向的成分自然形成梯度分布，保证了Mn和Ni元素在充放电过程中的稳定性，从而使三元锂镍钴锰电极材料表现出较好的高放电比容量、高循环稳定性以及高倍率。

主权项

一种壳核结构的三元锂镍钴锰电池电极材料的制备方法，采用氧化锰颗粒作为核材料，所述方法包括如下步骤：（1）采用去离子水冲洗所述氧化锰颗粒，去除表面的杂质离子和油污，再采用粗化液处理氧化锰粉末，处理温度为室温，反应时间为20‑30分钟，过滤后烘干备用，获得表面粗化的氧化锰颗粒；其中，粗化液的组成为氢氟酸浓度为15‑20ml/L，氟化铵浓度为2‑6g/L，搅拌均匀；（2）将步骤（1）经过表面粗化的氧化锰颗粒，加入装有氧化钴微区电镀液的烧杯中，然后将烧杯置于超声波中，加入锂盐溶液，锂盐溶液浓度为14‑26g/L，调节pH值在9‑12.5范围内，在所述粗化的氧化锰粉末表面，逐渐包覆氧化钴层，并浸润了锂离子，反应进行5‑8分钟左右，过滤烘干后，在500‑700℃进行烧结，得到前驱材料；（3）将步骤（2）得到的前驱材料加入装有氧化镍微区电镀液的烧杯中，然后将烧杯置于超声波中，并加入锂盐溶液，锂盐溶液的浓度为14‑26g/L，调节pH值在9‑12.5范围内，在所述前驱材料的表面，逐渐包覆氧化镍层，并浸润了锂离子，反应进行5‑8分钟左右，过滤烘干后，500‑700℃烧结，最终组装得到壳核结构的三元锂镍钴锰电极材料。