[发明专利]一种锂电池微纳米正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂电池微纳米正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂电池微纳米正极材料有三元正极材料、富锂锰基正极材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)制备混合盐溶液：

将金属盐完全溶解于水中，制成金属离子浓度为0.25-2mol/L的盐溶液，得混合盐溶液；所述金属盐为镍盐、钴盐、铝盐，或镍盐、钴盐、铝盐、锂盐，或镍盐、钴盐、锰盐，或镍盐、钴盐、锰盐、锂盐；

其中，所述锂电池微纳米正极材料为三元正极材料时，所述镍盐、钴盐、铝盐或锰盐中的金属离子的摩尔比为Ni：Co：Al或Mn＝1-9：0.05-1.5：0.05-1；所述锂盐与除锂盐外的金属盐中的金属离子的摩尔比为Li：Ni+Co+Al或Mn＝1-1.2:1；

所述锂电池微纳米正极材料为富锂锰基正极材料时，所述金属盐中金属离子的摩尔比为Li：Mn+Ni+Co＝3:2，Mn：Ni+Co＝5-9:1-5；

(2)制备碱溶液：

将可溶性碱完全溶解于水中，制成可溶性碱溶度为1-5mol/L的溶液，得碱溶液；所述可溶性碱为碳酸氢铵、氢氧化钠、8-羟基喹啉、碳酸钠、氨水、氢氧化钾中的一种；

(3)在10-80℃下，将混合盐溶液和碱溶液注入微通道反应器进行反应，再通过陈化管式反应器流入陈化罐常压搅拌陈化2-10h，得共沉淀反应混合物；

(4)将沉淀反应混合物固液分离后，将固体物质洗涤3-4次，再干燥，得前驱体；

(5)所述锂电池微纳米正极材料为三元正极材料，混合盐溶液中包括锂盐时，将前驱体进行高温固化反应，得三元正极材料，即所述的锂电池微纳米正极材料；

所述混合盐溶液中不包括锂盐时：将前驱体与锂盐混合均匀，前驱体与锂盐中的金属元素的摩尔比为1:1-1.2，进行高温固化反应，得三元正极材料，即所述的锂电池微纳米正极材料；

所述锂电池微纳米正极材料为富锂锰基正极材料时，将前驱体与锂盐混合均匀，前驱体中除锂元素外的金属元素与锂盐中金属元素的摩尔比为1:1-1.2，进行高温固化反应，得富锂锰基正极材料，即所述的锂电池微纳米正极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述步骤(1)中，所述金属盐为硫酸盐、硝酸盐、乙酸盐、或盐酸盐；

所述步骤(2)中，所述可溶性碱为碳酸氢铵；

所述步骤(5)中，所述锂盐为氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂、碳酸锂中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述金属盐为硫酸盐。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述镍盐、钴盐、锰盐中的金属离子的摩尔比8:1:1；

所述镍盐、钴盐、铝盐中的金属离子的摩尔比8:1.5:0.5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述步骤(3)中，所述微通道反应器的基材为蓝宝石、陶瓷、合金、玻璃；

所述微通道反应器包括液体进口通道Ⅰ，液体进口通道Ⅱ和反应通道，反应通道的出口端与陈化管式反应器连通。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述微通道反应器基材为蓝宝石；

所述液体进口通道Ⅰ、液体进口通道Ⅱ的直径为0.01-1mm；

所述反应通道内径为0.01-1.5mm，长度为10-200mm；

所述陈化管式反应器的长度为50-5000mm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述微通道反应器为T型微通道反应器，包括两块封板和1-100片微通道板，微通道板上设置2-1000条微通道。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，其中，

所述微通道反应器包括5-20片微通道板，微通道板上设置20-100条微通道。