[发明专利]电池正极材料LiNi0.5Mn0.5O2的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体涉及电池正极材料LiNi_0.5Mn_0.5O₂的制备方法。

背景技术

LiNi_0.5Mn_0.5O₂是镍锰酸锂的二元层状结构化合物，其为一种锂离子电池的正极材料。

虽然现在有很多关于制备LiNi_0.5Mn_0.5O₂的方法，但这些研究大都处于实验室阶段，目前市场上还没有实质意义上的正式生产。主要原因在于镍锰酸锂属于三种金属元素（锂、镍、锰）的复合氧化物，在合成上用常规方法难以实现各原料成分的均匀混合。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池正极材料LiNi_0.5Mn_0.5O₂的制备方法，解决现有的制备方法难以实现原料的均匀混合的问题。

本发明的技术方案为：电池正极材料LiNi_0.5Mn_0.5O₂的制备方法，其特征在于：步骤如下：

a、将硝酸镍、硝酸锰、硝酸锂按照摩尔比为0.5︰0.5︰1.05～1.2溶解入去离子水中形成溶液，向溶液中加入适量的NH₄NO₃，搅拌均匀；

b、将步骤a制备的溶液进行超声喷雾热解，超声频率1.8～2MHz，热解温度950～990℃，得到粉体；

c、将步骤b得到的粉体在700～900℃条件下煅烧5～12小时即得成品。

优选地，本发明的电池正极材料镍锰酸锂的制备方法中，步骤a中加入的NH₄NO₃与硝酸镍的摩尔比为0.005～0.05︰1。

优选地，本发明的电池正极材料镍锰酸锂的制备方法中，步骤b中所述的超声频率为1.9MHz，热解温度为980℃。

优选地，本发明的电池正极材料镍锰酸锂的制备方法中，步骤c中所述的煅烧温度为890℃，煅烧时间为8小时。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明采用镍、锰、锂的硝酸盐为原料，以去离子水为溶剂，从而使原料以分子状态充分混合，超声喷雾热解使原料混合得更加均匀，且简化了制备步骤。

2、原料中硝酸锂的摩尔比略大于1，可以补偿高温烧结过程中锂盐的损失。

3、在溶液中加入适量的NH₄NO₃，由于NH₄⁺的存在，在液滴热分解过程中，更容易形成成核晶种。

4、本发明具有原料混合均匀、制备方法简单的特点。

具体实施方式

实施例1

电池正极材料LiNi_0.5Mn_0.5O₂的制备方法，

a、将硝酸镍、硝酸锰、硝酸锂按照摩尔比为0.5︰0.5︰1.05溶解入去离子水中形成溶液，向溶液中加入NH₄NO₃，NH₄NO₃与硝酸镍的摩尔比为0.005︰1，搅拌均匀；

b、将步骤a制备的溶液进行超声喷雾热解，超声频率1.8MHz，热解温度950℃，得到粉体；

c、将步骤b得到的粉体在700℃条件下煅烧12小时即得成品。

实施例2

电池正极材料LiNi_0.5Mn_0.5O₂的制备方法，

a、将硝酸镍、硝酸锰、硝酸锂按照摩尔比为0.5︰0.5︰1.2溶解入去离子水中形成溶液，向溶液中加入NH₄NO₃，NH₄NO₃与硝酸镍的摩尔比为0.05︰1，搅拌均匀；

b、将步骤a制备的溶液进行超声喷雾热解，超声频率2MHz，热解温度990℃，得到粉体；

c、将步骤b得到的粉体在900℃条件下煅烧5小时即得成品。

实施例3

电池正极材料LiNi_0.5Mn_0.5O₂的制备方法，