[发明专利]一种锂离子电池正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料的制备方法，主要包括以下步骤：

(1) 将镍盐、M盐按照金属元素摩尔比配置成混合盐溶液，控制反应釜的温度、pH和搅拌转速，计量加入碱溶液、氨水溶液和活性剂溶液进行共沉淀反应，得到粒度和孔隙均匀分布的氢氧化物前驱体Ni_aM_b(OH)₂，然后经过碱水洗涤、去离子水洗涤去除材料表面杂质得到Ni_aM_b(OH)₂浆料，然后加入化学计量比的锂盐，混合搅拌均匀后，高压喷雾至高温热解炉中进行脱水氧化反应得到Ni_aM_bO和锂盐的固相混合均匀粉末；所述活性剂溶液在进行共沉淀反应之前进行高速纳米分散，然后在高压压力下以喷雾形式加入到所述反应釜中进行共沉淀反应，所述纳米分散速度为1000-50000 r/min，所述高压压力为0.1-1.0 MPa；所述活性剂是葡萄糖、甲醇、乙醇中的至少一种；

(2) 将所述Ni_aM_bO和锂盐的固相混合均匀粉末、含N添加剂粉末高速固相混合均匀，在陶瓷或耐腐蚀合金高温动态旋转炉内进行烧结，粉碎筛分得到成品正极材料Li_xNi_aM_bN_cO₂，其中M为Mn、Co、Al、Zr或Mg中的一种或一种以上；N为Zr、Ti、Mg、Ba、Mo、Nb、La、Al或Sr中的一种或一种以上；其中0.9≤x≤2.0，0＜a≤1，0＜b≤1，a+b=1，0＜c≤0.05；所述高温动态旋转炉动态烧结的温度是500-1100℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述镍盐为硫酸镍、硝酸镍或乙酸镍中的一种或一种以上；所述M盐为Mn盐、Co盐、Al盐、Zr盐和Mg盐中的一种或一种以上；所述Mn盐为硫酸锰、硝酸锰或草酸锰中的一种或一种以上；所述Co盐为硫酸钴、硝酸钴或草酸钴中的一种或一种以上；所述Al盐为硫酸铝、硝酸铝或铝酸钠中的一种或一种以上；所述Zr盐为硫酸锆、硝酸锆或草酸锆中的一种或一种以上；所述Mg盐为硫酸镁、硝酸镁或草酸镁中的一种或一种以上；所述活性剂为葡萄糖、甲醇或乙醇。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述共沉淀反应的反应温度为25-90℃，反应时间为4-400h，搅拌转速为30-2000 r/min，反应pH为7-14；所述高温热解炉的温度为400-600℃，所述高压喷雾至高温热解炉中进行脱水氧化反应得到Ni_aM_bO和锂盐的固相混合均匀粉末中的高压喷雾气压力为0.1-1.0 Mpa，高温热解炉气氛为氧气、空气或两者混合气中的一种；高温热解炉内压力控制为-50-100 pa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的锂盐为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氯化锂中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的含N添加剂为含Zr、Ti、Mg、Al 、Mo、Nb、La或Sr中的一种或一种以上的化合物，含Zr的化合物为氧化锆、氟化锆、磷酸锆中的一种或一种以上，含Ti的化合物为二氧化钛、钛溶胶、磷酸钛、钛酸四丁酯中的一种或一种以上，含Mg的化合物为氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、氟化镁、硼酸镁、磷酸镁中的一种或一种以上，含Al的化合物为氢氧化铝、三氧化二铝、三氟化铝、磷酸铝中的一种或一种以上，含Mo的化合物为三氧化钼、碳化钼、磷酸钼中的一种或一种以上，含Nb的化合物为氢氧化铌、二氧化铌中的一种或一种以上，含La的化合物为氢氧化镧、三氧化二镧、碳酸镧中的一种或一种以上，含Sr的化合物为碳酸锶、二氧化锶、磷酸锶中的一种或一种以上。