[发明专利]一种无络合剂合成高振实密度、高容量球形富锂锰基正极材料的方法

权利要求书

1.一种无络合剂合成高振实密度、高容量球形富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)配制镍、钴、锰的可溶性盐的混合水溶液和设定浓度的沉淀剂溶液；

2)量取设定量0.1-0.2mol L^-1的沉淀剂加入到反应釜中作为底液，并用酸调节沉淀剂的pH值为8.1-8.5，得到浓度为0.1-0.2mol L^-1的缓冲溶液，将缓冲溶液加热；

3)搅拌下，将镍、钴、锰的可溶性盐的混合水溶液和2-2.5mol L^-1沉淀剂并流加入到步骤2)中加热后的缓冲溶液中，共沉淀反应，共沉淀反应的搅拌速度为800-1200rpm，pH值为8.1-8.5，进料速度为200-500ml h^-1，反应时间为8-12小时；

4)反应结束后，用热水将共沉淀产物洗涤，干燥后得到镍钴锰沉淀前驱体；

5)将得到的镍钴锰沉淀前驱体煅烧，得到氧化物复合物；

6)将碳酸锂与氧化物复合物混合均匀，经过预锻烧和烧结，得到目标产物材料；

步骤6)中，预锻烧的温度为480-520℃，预锻烧的时间为1.5-2.5h；烧结的温度为880-920℃，预锻烧与烧结之间的升温速度为2℃min^-1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，镍、钴、锰的可溶性硫酸盐为其硫酸盐或硝酸盐。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，镍、钴、锰可溶性硫酸盐的混合溶液中，镍、钴、锰的摩尔比按照目标化合物Li_1+x(Mn_aNi_bCo_c)_1-xO₂，其中0≤x≤0.2，a+b+c＝1设定。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，使用甲酸、醋酸、丙酸或者丁酸调节沉淀剂的pH值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，加热后的温度为50-70℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中，共沉淀产物干燥的温度为105-115℃，干燥的时间为10-13h。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5)中，镍钴锰沉淀前驱体煅烧的温度为450-500℃，煅烧的时间为8-14h。

9.权利要求1-8任一所述方法制备得到的球形富锂锰基正极材料Li_1+x(Mn_aNi_bCo_c)_1-xO₂，其中0≤x≤0.2，a+b+c＝1。