[发明专利]一种高容量富锂三元正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高容量富锂三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：按照通式zLi2MnO3·(1‑z) LiMO2计量比称取锂盐、锰盐、钴盐、镍盐，溶于去离子水形成混合盐溶液；将螯合剂溶于去离子水，形成螯合剂溶液；将螯合剂溶液反滴定缓慢的滴加到混合盐溶液中，混合均匀，加入碱性溶液调节溶液pH值，水浴加热溶液呈溶胶状，喷雾干燥后置于马弗炉中按照一定的烧结曲线进行烧结，得到高容量富锂三元正极材料；其中，0<z<1，M=MnxNiyCo(1‑x‑y)，0<x<1，0<y≦0.6。本发明使用一步溶胶法制备高容量富锂三元正极材料，制备方法简单、温和、环保、高效且合成产物具有较高的比容量和较佳的倍率性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是一种高容量富锂三元正极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池自20世纪90年代问世以来迅猛发展，目前已在二次电池市场中占据主导地位。锂离子电池正极材料是锂离子电池中最为关键的材料，对锂离子电池的能量密度、循环寿命、安全性等有着重要影响。1990年，Sony公司将层状LiCoO2作为锂离子电池正极材料并将其成功商品化。后来，层状镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及镍钴锰酸锂（即三元材料）都成为锂离子电池常用材料。三元材料因为其能量密度高可以更好的满足续航里程的要求，在新能源汽车上得到了很好的应用，如日本松下制造的镍钴铝酸锂（NCA）电池成功应用在美国特斯拉纯电动汽车中。但随着锂离子电池应用领域的拓展，在纯电动汽车方面的应用要求高比容量（300Wh/kg左右）的电池，因此迫切需要高比特性的材料，特别是高比容量的锂离子电池正极材料，而上述商品化的锂离子电池材料的比容量均低于或接近于200mAh/g，难以满足要求。现阶段，基于Li2MnO3的高比容量（200~300mAh/g）正极材料zLi2MnO3·(1-z)LiMO2 (0&lt;z&lt;1，M=MnxNiyCo(1-x-y)，0&lt;x&lt;1，0&lt;y≦0.6)成为满足这一要求的最有希望的材料之一，引起了广泛关注并成为研究热点。基于此，对富锂正极材料进行研究是很有意义也是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种高容量富锂三元正极材料的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高容量富锂三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别称取锂盐、锰盐、钴盐、镍盐，按照通式zLi2MnO3·(1-z) LiMO2计量比混合，加入去离子水，搅拌溶解得混合盐溶液；

（2）将螯合剂溶于去离子水，形成螯合剂溶液；

（3）将步骤（2）螯合剂溶液反滴定缓慢的滴加到步骤（1）混合盐溶液中，搅拌至混合均匀，加入碱性溶液调节溶液终点pH值，并将混合溶液体系转移至水浴条件持续搅拌；

（4）待步骤（3）混合溶液呈溶胶状，将其转移至喷雾干燥机进料口进行喷雾干燥，得到富锂三元正极材料干燥料；