[发明专利]高压实密度锂镍钴铝氧三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及锂电极正极材料的制备方法，具体是一种高压实密度锂镍钴铝氧三元正极材料的制备方法。该方法包括以下步骤：a.配置硝酸钴溶液，用氨水络合，编号溶液1；配置NaOH溶液，并加入NH3·H2O溶液，编号溶液2；配置硝酸钴、硝酸镍和硝酸铝混合溶液，用氨水络合，编号溶液3；配置NaOH溶液，并加入NH3·H2O溶液，编号溶液4；b.将溶液1和溶液2混合反应，获得钴氧前躯体；c.将钴氧前躯体与溶液3和溶液4反应，得氢氧化镍钴铝前躯体；d.将碳酸锂和氢氧化镍钴铝前躯体球磨混合；e.马弗炉烧结；f.得锂镍钴铝氧正极三元材料。本发明提高了三元材料的压实密度，其材料的电池容量和循环性能均显著提高。

主权项

一种高压实密度锂镍钴铝氧三元正极材料的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤，a.配置2.0mol/L硝酸钴溶液，用氨水络合至pH为6.6，编号溶液1；配置6.0mol/L NaOH溶液，并加入0.4mol/L NH3·H2O溶液，二者体积比为10:1，编号溶液2；配置阳离子总浓度为2.0mol/L的硝酸钴、硝酸镍和硝酸铝混合溶液，其中镍钴铝摩尔比为0.8:0.15:0.05，用氨水络合至pH为8.6，编号溶液3；配置3.0mol/L NaOH溶液，并加入0.8mol/L NH3·H2O溶液，二者体积比为7:1，编号溶液4；b.将配置好的溶液1和溶液2混合反应，并控制溶液2使混合溶液pH为13，反应温度28－30℃，反应过程中通入N2保护；待反应分离出沉淀颗粒，用去离子水洗涤后烘干；在380－390℃煅烧6－8h，获得钴氧前躯体；c.将制备的钴氧前躯体加入反应釜中，并将配置好的溶液3和溶液4同时泵入反应釜，并控制溶液4使混合溶液pH为10.5，搅拌并保持恒温55－60℃，反应过程中通入N2保护；待反应分离出沉淀颗粒，用去离子水洗涤后烘干，得氢氧化镍钴铝前躯体；d.将碳酸锂和氢氧化镍钴铝前躯体按摩尔比Li/M=1.06球磨混合；其中M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和；e.马弗炉烧结：室温－450℃，升温速率3－4℃/min，450℃时不保温；450－740℃，升温速率1－1.5℃/min，740℃保温18－20h；740－350℃，降温速率1.5－2.5℃/min，后随炉温自然冷却，整个过程中气氛为空气，气流量为8－10L/min；f.破碎后，得锂镍钴铝氧正极三元材料LiNi0.78Co0.17Mn0.05O2。