本发明专利技术公开了一种三元复合锂离子电池正极材料及其制备方法，它是用锂盐(LiAC)和锰盐(Mn(AC)2)、铬盐(Cr(AC)2)的饱和溶液按Li：Mn：Cr=1：0.5：0.5的比例混合，并不停摇匀，往混合溶液中先加入一定量柠檬酸(C6H8O7)饱和水溶液，然后用氨水将溶液pH值调至6.0-7.0，再将所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热，当溶液出现粉红色凝胶时，停止加热，将所得凝胶直接放入箱式炉在100-150℃干燥脱水3-6小时，最后将所得干凝胶在放入高温煅烧10-15h，煅烧后研磨即得到最终产品。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种三元复合锂离子电池正极材料及其制备方法，它是用锂盐(LiAC)和锰盐(Mn(AC)2)、铬盐(Cr(AC)2)的饱和溶液按Li：Mn：Cr=1：0.5：0.5的比例混合，并不停摇匀，往混合溶液中先加入一定量柠檬酸(C6H8O7)饱和水溶液，然后用氨水将溶液pH值调至6.0-7.0，再将所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热，当溶液出现粉红色凝胶时，停止加热，将所得凝胶直接放入箱式炉在100-150℃干燥脱水3-6小时，最后将所得干凝胶在放入高温煅烧10-15h，煅烧后研磨即得到最终产品。【专利说明】—种L1-Mn-Cr三元复合电池正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池三元复合正极材料及其制备方法，特别涉及一种多晶锂锰铁三元材料及其制备方法。
技术介绍
随着科学技术的发展以及人民物质文化生活水平的提高，人们对电池的需求量越来越大，对电池的性能的要求也越来越高。特别是随着空间技术的发展和军事装备的需求，信息和微电子工业的迅猛发展所带来的大量工业用、民用、医用便携式电子产品的问世，电动汽车的研制和开发，以及环境保护意识的增强，人们对体积小，重量轻，高能量，安全可靠，无污染，可反复充电使用的电池的需求更加迫切。 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的专利技术家爱迪生，使用以下反应:Li+Mn02=LiMn02该反应为氧化还原反应，放电。锂离子电池因其电压高、能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点倍受青睐，但随着电子信息技术的快速发展，对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。正极材料作为目前锂离子电池中最关键的材料，它的发展也最值得关注。 目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂、尖晶石结构的锰酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂。其中，钴酸锂(LiCoO2)制备工艺简单，充放电电压较高，循环性能优异而获得广泛应用。但是，因钴资源稀少、成本较高、环境污染较大和抗过充能力较差，其发展空间受到限制。锰酸锂除了尖晶石结构的LiMn2O4外，还有层状结构的LiMn02。其中层状LiMnO2比容量较大,但其属于热力学亚稳态,结构不稳定，存在Jahn-Teller效应而循环性能较差。尖晶石结构LiMn2O4工艺简单,价格低廉,充放电电压高,对环境友好,安全性能优异，但比容量较低，高温下容量衰减较严重。磷酸铁锂属于较新的正极材料，其安全性高、成本较低，但存在放电电压低(3.4V)、振实密度低、尚未批量生产等不足。上述几种正极材料的缺点都制约了自身的进一步应用。因此，开发复合正极材料成了锂离子电池正极材料的研究方向之一。其中，层状L1-Mn-Cr-O系列材料(简称三元材料)较好地兼备了各自的优点，弥补了各自的不足，具有高比容量、成本较低、循环性能稳定、安全性能较好等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子电池三元正极材料及其制备方法。 为实现这一目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的:采用溶胶凝胶法制备锂离子电池三元正极材料。 一种锂离子电池三元正极材料的制备方法，包括如下步骤: (1)分别将锂盐(LiACdH2O,分析纯)和锰盐(Mn(AC)2.4Η20,分析纯)、铬盐(Cr (AC)2 ■4Η20,分析纯)配成饱和溶液； (2)按Li:Mn:Cr = 1:0.5:0.5的比例混合步骤⑴所配的饱和溶液，并不停摇匀； (3)往⑵中的加入一定量柠檬酸(C6H8O7■ H2O,分析纯)饱和水溶液，并不停摇匀； (4)加入用氨水将⑶中溶液pH值调至6.0-7.0 ；(5)将⑷中所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热，加热温度为50-60°C，搅拌速度为100-120r/min ；(6)当(5)中溶液出现粉红色凝胶时，停止加热；(7)将所得凝胶直接放入箱式炉在100-150°C干燥脱水3-6小时；(8)将干凝胶在放入高温煅烧10-15h，然后研磨即得到最终产品。 本专利技术具有下列优点和特性:(1)原料各组分可达到原子级别的均匀混合，产物均匀性好；⑵计量比可精确控制，产物纯度高；⑶产物颗粒尺寸小，粒径分布窄，可通过改变工艺参数进行精确控制；⑷热处理温度及热处理时间可显著降低。 实施例一:分别取一定量的锂盐(LiAC ■ 2H20,分析纯)和锰盐(Mn(AC)2 ■ 4H20,分析纯)、铬盐(Cr(AC)2.4Η20,分析纯)，用去离子水分别配成饱和溶液，再按Li:Mn:Cr = I:0.5:0.5的比例混合所配的饱和溶液，并不停摇勻，等混合均匀后，再慢慢加入一定量柠檬酸(C6H8O7 ■H2O,分析纯)饱和溶液，加入同时要不停摇匀，再用氨水将溶液pH值调至6.0，调好后，将所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热，加热温度为50°C，搅拌速度为100r/min ;当溶液出现粉红色凝胶时，停止加热；将所得凝胶直接放入箱式炉在100°C干燥脱水3小时；将干凝胶在放入高温煅烧10h，然后研磨即得到最终产品。 实施例二:分别取一定量的锂盐(LiAC ■ 2H20,分析纯)和锰盐(Mn(AC)2 ■ 4H20,分析纯)、铬盐(Cr(AC)2.4Η20,分析纯)，用去离子水分别配成饱和溶液，再按Li:Mn:Cr = I:0.5:0.5的比例混合所配的饱和溶液，并不停摇勻，等混合均匀后，再慢慢加入一定量柠檬酸(C6H8O7 ■H2O,分析纯)饱和溶液，加入同时要不停摇匀，再用氨水将溶液pH值调至6.5，调好后，将所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热，加热温度为55°C，搅拌速度为110r/min ;当溶液出现粉红色凝胶时，停止加热；将所得凝胶直接放入箱式炉在130°C干燥脱水4.5小时；将干凝胶在放入高温煅烧13h，然后研磨即得到最终产品。 实施例三:分别取一定量的锂盐(LiAC ■ 2H20,分析纯)和锰盐(Mn(AC)2 ■ 4H20,分析纯)、铬盐(Cr(AC)2.4Η20,分析纯)，用去离子水分别配成饱和溶液，再按Li:Mn:Cr = I:0.5:0.5的比例混合所配的饱和溶液，并不停摇勻，等混合均匀后，再慢慢加入一定量柠檬酸(C6H8O7 ■H2O,分析纯)饱和溶液，加入同时要不停摇匀，再用氨水将溶液pH值调至7.0，调好后，将所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热，加热温度为60°C，搅拌速度为120r/min ;当溶液出现粉红色凝胶时，停止加热；将所得凝胶直接放入箱式炉在150°C干燥脱水6小时；将干凝胶在放入高温煅烧15h，然后研磨即得到最终产品。【权利要求】1.一种锂离子电池三元复合正极材料采用溶胶凝胶法制备方法。2.其特征在于，该制备方法按以下步骤进行:(1)分别将锂盐(LiACdH2O,分析纯)和锰盐(Mn(AC)2.4Η20,分析纯)、铬盐(Cr (AC)2■4Η20,分析纯)配成饱和溶液；(2)按Li:Mn:Cr = 1:0.5:0.5的比例混合步骤⑴所配的饱和溶液，并不停摇匀；(3)往⑵中的加入一定量柠檬酸(C6H8O7■ H2O,分析纯)饱和水溶液，并不停摇匀； (4)加入用氨水将⑶中溶液pH值调至6.0-7.0 ； (5)将⑷中所得溶液在磁力搅拌的条件下水浴加热； (6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂离子电池三元复合正极材料采用溶胶凝胶法制备方法。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李梦思，
申请(专利权)人：李梦思，
类型：发明
国别省市：广西;45
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