[发明专利]一种高电压尖晶石镍锰酸锂正极材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种高电压尖晶石锰酸锂正极材料及其制备方法。本发明的制备方法采用湿法制备的尖晶石型镍铝共掺杂的四氧化三锰作为重要原料，包括以下步骤：(1)将锂源和镍铝共掺杂四氧化三锰混合均匀，得到混合物料；(2)将混合物料进行烧结处理，得到镍锰酸锂正极材料。本发明的制备方法流程简单、无须添加有机溶剂；由本发明的方法制备得到的高电压尖晶石镍锰酸锂正极材料产品的D₅₀为8.932～9.466μm，比表面积为2.185～2.434m²/g，其组分颗粒均为单晶，锰元素、镍元素和铝元素分布均匀，大小组分颗粒均为单晶，从而结构稳定，具有高放电容量、良好的倍率性能和优异的循环性能。

主权项

1.一种高电压尖晶石镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将锂源和镍铝共掺杂四氧化三锰混合均匀，得到混合物料；（2）将混合物料进行烧结处理，得到镍锰酸锂正极材料；所述镍铝共掺杂四氧化三锰的制备方法包括以下步骤：（S1）将锰源加入水溶液中调成浆状，然后加入镍源和铝源，搅拌得到混合料浆；（S2）将催化剂、沉淀剂和络合剂依次加入步骤（S1）后的混合料浆中，控制反应过程的搅拌转速为100～900rmp，温度为20℃～90℃，时间为5～40h，pH值为6～11，固液比为1：（3～7），反应得到掺镍铝的锰氢氧化物料浆；（S3）将氧化剂加入到步骤（S2）后的锰氢氧化物浆料中，控制反应过程的搅拌转速为300～1300rmp，温度为30℃～90℃，时间为2～15h，反应得到掺镍铝的四氧化三锰料浆；（S4）将步骤（S3）后的四氧化三锰料浆过滤至滤饼含水20%～60%再进行烘干，烘干温度为80℃～400℃，烘干时间为1～30h，得到所述镍铝共掺杂的四氧化三锰产品；所述锰源、镍源和铝源按Mn、Ni、Al的摩尔比为n(Mn)：n(Ni)：n(Al)=（0.7～0.8）：（0.2～0.3）：（0.005～0.1）配比；所述步骤（S2）中催化剂为乙酸铵、硫酸铵、草酸铵、甲酸铵、氯化铵、碳酸氢铵中的一种或几种；所述催化剂在混合料浆中的浓度控制为4～30g/L；所述沉淀剂为氢氧化钠；所述沉淀剂添加量与Ni、Al总量的摩尔比为n(沉淀剂)：n(Ni+Al)=（2～3）：1；所述络合剂为氨水；所述络合剂浓度为0.05～1mol/L。