[发明专利]通过软模板的结构调控制备优良电化学性能的三元正极材料的方法

摘要

本发明公开了一种通过软模板的结构调控制备优良电化学性能的三元正极材料的方法。(1)将镍钴锰源和碳酸盐、表面活性剂溶于蒸馏水中，充分溶解，两溶液混合后转移至反应釜中，并将反应釜置于烘箱中，反应得到三元前驱体。(2)按照摩尔比称取步骤(1)所得到的Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3CO₃前驱体、称取锂源,将两者置于研钵中充分研磨，所得到的混合样品在马弗炉空气气氛下进行分步烧结，自然冷却至室温，即得到形貌结构改善的正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。本发明工艺简单，成本低廉，制备出了以表面活性剂软模板限制作用改善的倍率和循环性能等电化学性能良好的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料。

主权项

1.通过软模板的结构调控制备优良电化学性能的三元正极材料的方法，其特征在于具体步骤为：(1)按化学计量比称取0.001～0.01mol镍源、0.001～0.01mol钴源、0.001～0.01mol锰源,三者置于同一烧杯中，然后加入40～200mL的去离子水；再依照化学计量比称取0.003～0.012mol碳酸盐、0.001～0.005mol表面活性剂两者置于同一烧杯中，然后加入40～200mL的去离子水，用DF‑101S型集热式恒温磁力搅拌器在室温条件下分别将镍钴锰源和碳酸盐表面活性剂混合溶液充分搅拌1～5h，之后将碳酸盐表面活性剂混合溶液缓慢滴加到镍钴锰源溶液中，再在室温条件下充分搅拌1～5h，然后将混合液转移至50～200mL的聚四氟乙烯内衬中，再将聚四氟乙烯内衬密封到不锈钢反应釜中，在设定的温度为80～200℃条件下，保温8～48h,自然冷却至室温，过滤，在60～12℃条件下干燥12～48h，得到浅粉色前驱体粉末Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3CO₃；(2)按照摩尔比称取步骤(1)所得到的Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3CO₃前驱体0.01～0.1mol、称取锂源0.01～0.1mol,将两者置于研钵中充分研磨0.5～5h，所得到的混合样品置于马弗炉内进行两段烧结，加热升温速率为2～10℃/min，第一段烧结温度为200～600℃，烧结时间2～16h；第二段烧结温度为600～900℃，烧结时间为10～36h，之后随炉冷却至室温，即得到三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。