[发明专利]一种Co、Al共掺杂高镍锰基氧化物正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种Co、Al共掺杂高镍锰基氧化物正极材料的制备方法，特别是一种Co、Al元素共掺杂高镍基LiNi0.8Mn0.1Co0.1‑xAlxO2正极材料的制备方法，其中x的值为0.01～0.05。其特点包括以下步骤：(1)配制镍、锰、钴、铝金属盐水溶液、混合碱水溶液及反应底液；(2)分别将金属盐水溶液和混合碱水溶液以一定的流速加入底液中进行微波恒温反应；(3)微波反应一定时间后，再冷却至室温，继续陈化12～24h；(4)陈化后的共沉淀物进行过滤、洗涤，干燥；(5)干燥后的共沉淀物配入锂盐混合研磨后，置于烧结炉中进行高温固相反应，得到本发明所述的一种Co、Al共掺杂高镍锰基氧化物正极材料。本发明制备得到的高镍锰基氧化物正极材料1C倍率下100次循环后比容量保持为153.6mAh/g，容量保持率为98％以上，循环和倍率性能良好。

主权项

1.一种Co、Al共掺杂高镍锰基氧化物正极材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将可溶性镍盐、锰盐、钴盐及铝盐按一定比例物质的量进行混合，加入去离子水搅拌溶解，溶液中金属离子浓度为2～3mol/L；将氢氧化钠和浓氨水配成混合碱溶液，其中混合碱溶液中氢氧化钠的浓度为4～6mol/L，浓氨水体积占混合碱溶液总体积的10％；在微波反应器中加入20～35％总体积的去离子水溶液为底液，再加入适量的浓氨水使底液的pH值保持11～11.5。(2)微波反应器中的底液在微波加热至50℃～60℃，匀速搅拌，分别将金属盐溶液及混合碱溶液以2～4mL/min的流速均匀滴加到通有氮气保护的底液中进行反应。待金属盐溶液及混合碱溶液滴加完全后，常压下继续微波搅拌反应1～2h，随后冷却至室温后，陈化12～24h。(3)再对陈化后的反应溶液进行固液分离得到前躯体，用去离子水洗涤至检测洗涤中性即可，再将前躯体在80℃～110℃下干燥12～24h。(4)将上述干燥后的前驱体配入锂盐混合球磨，配锂量为Li：(Ni+Mn+Co+Al)物质的量比为1.1；配锂的前驱体混合物球磨均匀后，升温至550℃下保温5h，再升温到750℃～780℃后，恒温固相烧结12～16h，最后冷却至室温，得到本发明所述的一种Co、Al共掺杂高镍锰基氧化物正极材料。