[发明专利]一种锂离子电池粒径可控的正极材料的制备方法

摘要

本发明属于锂电池的技术领域，提供了一种锂离子电池粒径可控的正极材料的制备方法。该方法先合成具有蜂窝结构的多孔吸水树脂对金属盐进行吸附，然后与碱液反应使树脂内部的金属盐共沉淀形成正极材料前驱体，再与锂盐混合烧结形成正极材料同时除去树脂，制得大颗粒正极材料，即锂离子电池粒径可控的正极材料。与传统方法相比，本发明的制备的正极材料，通过合成具有可控孔径的蜂窝状吸水树脂将正极材料所需的金属离子吸附至树脂颗粒间隙中与碱反应形成颗粒状前驱体，有效控制前驱体的粒度和均匀性，从而使烧结后的正极材料颗粒粒度分布和均匀性得到保证，综合性能优异，可广泛用于锂电池领域。

主权项

1.一种锂离子电池粒径可控的正极材料的制备方法，其特征在于，先合成具有蜂窝结构的多孔吸水树脂对金属盐进行吸附，然后与碱液反应使树脂内部的金属盐共沉淀形成正极材料前驱体，再与锂盐混合烧结形成正极材料同时除去树脂，制得大颗粒正极材料，制备的具体步骤如下：（1）将丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸钠与乳化剂、分散剂溶解于甲苯中，然后加入聚苯乙烯和聚乙二醇，充分搅拌溶解，再将溶液涂覆于聚对苯二甲酸乙二醇酯基片表面，在一定湿度下进行加热，使溶剂蒸发，待溶剂蒸干后再次涂覆溶液进行蒸发，反复多次涂布及蒸发，在基片表面形成具有三维蜂窝结构的复合树脂；（2）将表面具有三维蜂窝结构的复合树脂的基片浸入含有金属离子的水溶液中，充分吸附后取出并蒸干水分，滴加NaOH和氨水的混合溶液至树脂吸附饱和，静置2~3h后烘干，使用无水乙醇洗涤除去残余的NaOH和氨水，最后剥离基板，制得正极材料前驱体；所述含有金属离子的水溶液为NiSO4·6H2O、COSO4·7H2O、MnCl2·4H2O按摩尔比为 6：2：2比例配合溶于水的饱和液；（3）将步骤（2）制得的正极材料前驱体与锂盐混合，然后在600~800℃下进行高温烧结，将烧结产物使用无水乙醇反复洗涤烘干并进行后处理，制得大颗粒锂离子电池正极材料。