[发明专利]LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2材料复配方法

摘要

本发明涉及一种LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2材料复配方法，步骤包括1.制备致密小颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2；2.制备致密大颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2；3.对两种LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2进行复配。本发明将两种不同粒度分布和振实密度的LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2粉体复配、混合，优化了材料粒度分布，大小颗粒配合紧密，解决了三元材料单独使用时压实密度和能量密度偏低的问题，质量密度达到600mAh/cm3以上，并且比表面积小于0.23g/m2，并提高了材料的安全性和循环性，工艺简单，成本低，非常适合产业化操作，具有广阔的开发前景。

主权项

LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2材料复配方法，其特征在于：包括以下制备步骤：步骤1：制备致密小颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2步骤⑴配制溶液称取化学计量比的可溶性镍、钴、锰盐，配制成镍钴锰混合盐溶液，记为溶液a；以氢氧化钠或氢氧化钾为沉淀剂，氨水或铵盐为络合剂，按照氨碱摩尔比0.2‑0.5混合沉淀剂溶液和络合剂溶液，记为溶液b；步骤⑵两种溶液的反应过程a和b两种溶液并流泵入有惰性气氛保护的40‑70℃温度的反应釜中，以300‑400r/min转速搅拌，pH值11.7‑13，恒温反应24‑35小时，得到致密小颗粒型前驱体NiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2的悬浊液；步骤⑶固液分离将步骤⑵中制得的NiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2悬浊液进行固液分离，得到致密小颗粒型NiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2滤饼，洗涤滤饼至洗涤液的pH7‑8为止，于100‑140℃之间对滤饼进行烘干得到NiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2；步骤⑷制备致密小颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2按照化学计量比1:1‑3称取步骤⑶中烘干得到的NiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2以及Li2CO3，300‑500r/min混合15分钟后，再以700‑1000r/min混合5分钟，形成NiXCoYMn1‑X‑Y(OH)2和Li2CO3的均匀混合物；将均匀混合物350‑470℃保温4‑8小时，再将温度调至900‑950℃保温15‑18小时，冷却至室温，过200‑400目筛，即完成致密小颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2的制备过程；在LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2中Z≥1，X、Y、X+Y≤1；步骤2：制备致密大颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2步骤⑴配制溶液将步骤1中步骤⑴的氨碱摩尔比值改为0.6‑1，其它条件与步骤1中步骤⑴相同；步骤⑵两种溶液的反应过程将步骤1中步骤⑵搅拌转速为100‑250r/mim，pH值11.3‑11.5，恒温反应36‑48小时，其它条件与步骤1中步骤⑵相同；步骤⑶固液分离与步骤1中步骤⑶相同；步骤⑷制备致密大颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2将步骤1的步骤⑷中“900‑950保温15‑18小时”改为“960‑1000℃保温20‑30小时”，其它条件与步骤1中步骤⑷相同；即完成致密大颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2的制备过程；步骤3：对两种LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2进行复配按照质量比1‑10:10，将步骤1制备的致密小颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2和步骤2制备的致密大颗粒球形LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2置入干法混料机中，以300‑500r/min的速度混合10‑20分钟，即制成LiZNiXCoYMn1‑X‑YO2复配正极材料。