[发明专利]镍钴锰酸锂正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，属于镍钴锰酸锂正极材料技术领域。其技术方案为：包括以下步骤：S1：将水和增稠剂混合制备溶剂；S2：将镍钴锰氢氧化物和固相锂源与步骤S1的溶剂混合，得到浆状物料；S3：将步骤S2的浆状物料老化后烧结，即得镍钴锰酸锂正极材料。本发明能够提高镍钴锰酸锂正极材料的均一性和电化学性能。

技术领域

本发明涉及镍钴锰酸锂正极材料技术领域，具体涉及一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。

背景技术

目前的锂离子电池正极材料中，镍钴锰酸锂正极材料由于具有放电比容量高、成本较低、能量密度高和环境友好等优点，成为应用最广的正极材料。

镍钴锰酸锂正极材料主要用于制作手机、平板电脑、笔记本电脑等消费类锂电池，还可用于电动工具、电动汽车、电动自行车等动力电池领域。目前3C行业基本稳定，动力行业作为行业的生力军蓬勃发展，而现阶段的动力电池对与锂电池正极材料最主要的要求是材料的安全性和一致性。

目前镍钴锰酸锂正极材料普遍的工业制法为固相干法合成，因需对物料进行干燥，成本高，不可连续生产，生产周期较长，而且前期配料时采用干法混合方式使得物料的均一性存在瓶颈，因此导致产品在组装锂电池时，电压、容量、内阻等方面一致性较差，造成配组后的电池组达不到单体电池的水平，使用寿命大大缩短，严重影响其规模化应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，能够提高镍钴锰酸锂正极材料的均一性和电化学性能。

本发明的技术方案为：

镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将水和增稠剂混合制备溶剂；

S2：将镍钴锰氢氧化物和固相锂源与步骤S1的溶剂混合，得到浆状物料；

S3：将步骤S2的浆状物料老化后烧结，即得镍钴锰酸锂正极材料。

优选地，所述固相锂源为氢氧化锂或碳酸锂，镍钴锰氢氧化物和固相锂源中锂的摩尔比为1:3-4。

优选地，步骤S1中，水和增稠剂的体积比为1:50-100。

优选地，步骤S1中，向水和增稠剂中通入蒸汽，升温后再搅拌。

优选地，所述蒸汽压力为0.5-1.0MPa，升温后的温度为80-100℃，搅拌速率为300-500rpm，搅拌时间为20-50min。

优选地，步骤S3中，所述烧结温度为650-750℃，烧结时间为10-15h。

优选地，步骤S3中，烧结后将烧结产物依次进行破碎、过筛和除铁处理。

优选地，步骤S1中，溶剂还包括改性剂，改性剂的添加量为溶剂质量的2-5％。

优选地，所述改性剂为纳米氧化铝或氧化镧。

优选地，所述纳米氧化铝的粒度为600nm-1μm。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明以增稠剂和水得到高效溶剂，使产品混合更加均匀，得到的镍钴锰酸锂正极材料的均匀度可达99.5％以上，均一性得到了显著提高。

2.利用本发明的制备方法得到的镍钴锰酸锂正极材料，具有多孔结构，有利于电解液的润湿，增强了锂离子的传输性能，改善了正极材料的倍率性能。

3.本发明的制备方法得到的镍钴锰酸锂正极材料在0.2C倍率下的首次放电比容量可达到172.3mAh/g，在150周后放电容量仍在171mAh，容量保持率在98.92％，循环性能得到显著提高。

具体实施方式

实施例1