[发明专利]一种高电压锂电池正极材料球棒混合镍锰酸锂的制备方法

摘要

本发明涉及一种合成锂离子电池正极活性材料球棒混合形貌镍锰酸锂的制备方法，属于锂离子电池技术领域。本发明合成的球棒混合形貌镍锰酸锂材料首先通过一步水热法制备球形和棒状混合前驱体，干燥后混锂进行高温烧结，得到球棒混合形貌镍锰酸锂材料。本发明工艺简单、易于操作，合成的镍锰酸锂材料球棒形貌保持较好，分布较为均匀，材料的结构稳定性和化学稳定性好，组装电池进行测试，材料的循环性能和大倍率性能提高。

主权项

1.一种高电压锂电池正极材料球棒混合形貌镍锰酸锂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将高锰酸钾溶于去离子水中，加入聚乙二醇（200~1000），搅拌一段时间，得到均匀的混合液；所述高锰酸钾溶液浓度为0.05~0.15mol/L，混合液中聚乙二醇的体积分数≥10%；（2）将MnSO4·H2O、NiSO4·6H2O分散于去离子水和乙醇的混合液中，搅拌10~30min，得到镍锰盐的分散液；所述混合液中无水乙醇的体积分数≤40%，锰盐的浓度为0.09~0.18mol/L，镍盐的浓度为0.03~0.06mol/L；（3）将碳酸氢铵分散到去离子水中，搅拌10~30min，得到碳酸盐溶液；浓度为0.2~0.6mol/L；（4）将（3）所得到的碳酸盐溶液缓慢滴加到（2）的锰盐和镍盐分散液中，持续搅拌30~100min，得到草绿色的镍锰碳酸盐悬浊液；（5）将步骤（1）和步骤（4）所得混合液共同转入能密封且不参与体系反应的容器中，封闭容器后，将其放入烘箱中水热处理；时间为3~8h，水热处理温度为150℃~220℃；（6）将步骤（5）所得沉淀物进行过滤洗涤，收集沉淀物并干燥，得到浅褐色前驱体材料；（7）将（6）得到的产物与可溶性锂盐、镍盐按照Li:Ni:Mn的摩尔比为1.05:0.5:1.5的比例分散于去离子水中，搅拌、蒸干；干燥后研磨，待研磨均匀后进行烧结，得到球棒混合形貌锂离子电池正极材料镍锰酸锂；烧结处理分为两段，第一段温度为400~500℃，烧结时间为2~5h，之后升温到600~900℃下烧结7~16h，自然降至室温。