[发明专利]一种锂离子电池用大单晶层状正极材料的制备方法

摘要

本发明公开一种锂离子电池用大单晶层状正极材料的制备方法，通过基于前驱体分步加锂的新方法制备微米级大单晶层状正极材料：首先将Ni‑Co‑Mn前驱体与化学计量比的锂源混合，其中锂元素与过渡金属元素的摩尔比在0‑1之间，在高温下煅烧，此时由于缺锂而形成的尖晶石相有助于一次晶粒的融合与生长，得到微米级尺寸较大的复合相或纯相一次晶粒；其次向上述制备的晶粒中补充计量比的锂源，使得锂元素与过渡金属元素的摩尔比Li/Ni‑Co‑Mn＝(1+z)/(1‑z)，在高温下煅烧后即得到大单晶层状正极材料。相比于普通层状正极材料，该微米级大单晶三元材料具有更高的振实密度与压实密度，可显著提高层状正极材料的体积能量密度，满足市场上对高体积能量密度锂离子电池的需要。

主权项

1.一种锂离子电池用大单晶层状正极材料的制备方法，该大单晶层状正极材料的结构通式为Li_1+z[Ni_1‑x‑yCo_xMn_y]_1‑zO₂，其中，0<x、y<1，0≤z≤0.2，0<x+y<1，其特征是，该制备方法包括以下步骤：首先将Ni‑Co‑Mn前驱体与锂源混合，其中锂元素与过渡金属元素的摩尔比在0−1之间，高温煅烧，此时由于锂元素不足而形成尖晶石相，尖晶石相有助于一次晶粒的融合与生长，得到微米级尺寸较大的复合相一次晶粒或纯相一次晶粒；然后向上述制备的一次晶粒中补充化学计量比的锂源，使得锂元素与过渡金属元素的摩尔比Li/Ni‑Co‑Mn=(1+z)/(1‑z)~ [(1+z)/(1‑z)+0.05]，在高温下煅烧后即可得到锂离子电池用大单晶层状正极材料。