[发明专利]经过锶改善的镍钴锰三元材料的制备方法

摘要

本发明涉及经过锶改善的镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于所述的锶离子化合物为氧化锶、氯化锶、硝酸锶、氢氧化锶或碳酸锶。将镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物和锶离子化合物按摩尔比混合,通过湿磨、加氨水、加锂、陈化、干燥等步骤制备干燥的前驱物。将干燥的前驱物置于氧气气氛中,采用程序升温法或逐温区升温法制得经过锶改善的镍钴锰三元材料。本发明制备的三元材料具有XRD衍射图上的衍射峰均与JCPDS卡片09‑0063的层状α‑NaFeO2结构的特征衍射峰相吻合，样品的XRD衍射图的2θ角20～25°区间没有出现弱的衍射峰，没有对应于JCPDS卡片27‑1252的Li2MnO3衍射产生的衍射峰的特点。

主权项

经过锶改善的镍钴锰三元材料的制备方法，其特征在于按照镍、钴、锰、锂、锶离子的摩尔比x：y：z：k：m分别称取镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物、锂的化合物和锶的化合物；将镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物和锶的化合物混合得到混合物1；加入混合物1的总体积的1～80倍体积的去离子水，混合均匀；在连续搅拌的条件下滴加氨水至溶液的pH值落在10.5～13.5范围内，加入称取的锂的化合物，通过混合设备混合均匀，在没有氧气的氮气、氩气或氦气惰性气氛下于60～90℃温度区间的任一温度陈化5～48小时，制得的混合物为前驱物2；将前驱物2在低于1个大气压力的真空条件下于120～230℃区间的任一温度加热制得干燥的前驱物3或者采用喷雾干燥的方法于120～230℃区间的任一温度制备干燥的前驱物3；将干燥的前驱物3置于氧气气氛中，采用程序升温法或逐温区升温法制得经过锶改善的镍钴锰三元材料；所述的镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物、锂的化合物和锶的化合物中的两种或两种以上化合物是可溶于水的；所述的镍、钴、锰、锂、锶离子的摩尔比x：y：z：k：m满足以下关系：x：y：z：m = (0.42～0.49)：(0.17～0.19)：(0.25～0.30)：(0.01～0.08) ，0.95≤k≤1.10，且x + y + z + m = k；或x：y：z：m = (0.52～0.59)：(0.17～0.19)：(0.17～0.19)：(0.01～0.08) ，0.95≤k≤1.10，且x + y + z + m = k；或x：y：z：m = (0.72～0.79)：(0.07～0.10)：(0.07～0.10)：(0.01～0.07)，0.95≤k≤1.10，且x + y + z + m = k；所述的三元材料同时满足以下特征：在XRD衍射图上的衍射峰均与JCPDS卡片09‑0063的层状α‑NaFeO2结构的特征衍射峰相吻合；材料制备的扣式半电池在0.2C倍率电流和第1充放电循环下，相对锂电极恒电流充电至4.6V比4.4V增加充电比容量的比率小于18%；样品XRD衍射图的2θ角20～25°区间没有对应JCPDS卡片27‑1252的Li2MnO3的衍射峰；所述的逐温区升温法如下进行：将干燥的前驱物3置于氧气气氛中，按照0.1～10℃/温区的加热速度从室温温区加热至790～880℃温度区间的任一温度，冷却至室温，制得经过锶改善的镍钴锰三元材料；所述的程序升温法如下进行：将干燥的前驱物3置于氧气气氛中，按照0.1～10℃/min的速度从室温程序加热至790～880℃温度区间的任一温度，冷却至室温，制得经过锶改善的镍钴锰三元材料。