[发明专利]一种锂离子电池三元正极材料前驱体的制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池材料制备技术领域，具体涉及一种锂离子电池镍、钴、锰三元正极材料前驱体的制备方法。本发明把镍、钴、锰三种金属离子在不同反应釜中分别沉淀，但是反应时间很短，并不让其沉淀颗粒长大，形成Ni(OH)2、Co(OH)2、Mn(OH)2或NiCO3、CoCO3、MnCO3微沉淀颗粒，然后再把这些微沉淀颗粒混合在一起充分反应形成三元前驱体颗粒。本发明分别控制一次沉淀颗粒和二次沉淀颗粒的生长环境，使前驱体颗粒的结晶过程更为优化。通过与传统共沉淀法对比，发现本发明前驱体结晶度明显高于传统共沉淀法，由此前驱体合成的材料比传统共沉淀法合成的材料具有更优异的电化学性能。

主权项

一种锂离子电池三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述正极材料的化学式为Li1~1.2NixCoyMnzO2其中0<x<1，0<y<1，0<z<1，材料前驱体制备方法包括如下制备步骤：（1）将可溶性镍盐溶于去离子水中，搅拌，配制为镍离子浓度为0.2~1.2 mol·L‑1的镍盐溶液；（2）将可溶性钴盐溶于去离子水中，搅拌，配制为钴离子浓度为0.2~1.2 mol·L‑1的钴盐溶液；（3）将可溶性锰盐溶于去离子水中，搅拌，配制为锰离子浓度为0.2~1.2 mol·L‑1的锰盐溶液；（4）将沉淀剂和氨水溶于去离子水中，搅拌，配制沉淀剂浓度为0.8~3.0mol·L‑1的碱性溶液，该碱性溶液中沉淀剂和NH3的摩尔比为1.5:1~3:1；（5）将反应釜A、B、C按x:y:z的比例装入去离子水，保持搅拌及40~60℃水浴加热状态；将上述镍盐溶液和碱性溶液同时滴入反应釜A中，将上述钴盐溶液和碱性溶液同时滴入反应釜B中，将上述锰盐溶液和碱性溶液同时滴入反应釜C中；此过程三个反应釜中镍盐溶液、钴盐溶液、锰盐溶液的进料速度为x:y:z，并分别调节碱性溶液滴速使pH维持在某一定值，且三个反应釜中pH保持一致；（6）反应釜A、B、C在进料5~10分钟后，同时开启出料阀，控制反应釜A、B、C的出料速度为x:y:z，同时滴入处于搅拌状态保持40~60℃水浴加热的反应釜D中；当反应釜D中浆料达到一定体积时，反应釜A、B、C停止进料；当A、B、C釜内剩余浆料全部出料至反应釜D中后，反应釜D继续搅拌1~10小时，然后陈化12小时，接着抽滤3~4次，最后120℃鼓风干燥至水分完全蒸干，得到三元正极材料前驱体。