对于锂离子电池来讲， (0<x+y+z≤1; M: Al、Fe、Zn…)是一种有前景的正极材料。本发明专利技术公开了一种制备材料的方法。该方法将沉淀剂及双氧水的混合溶液与镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液反应，得到相应的材料前驱体——NixCoyMnzM1-x-y-z(OH)2。在前驱体合成过程中，H2O2作为氧化剂氧化金属离子，从而改善材料的稳定性并提高其比容量，同时通过分解产生氧气作为分散剂来降低材料的团聚。另外，在热处理过程中采取在O3条件下对材料进行热处理，进一步氧化材料中的金属离子，提高材料的性能。本发明专利技术的有益效果是，采用镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液与沉淀剂进行反应，沉淀剂中加入H2O2，并且在热处理过程中使用O3，能够有效地提高材料作为锂离子电池正极材料的比容量和循环稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池正极材料，特别涉及利用沉淀剂中加入h2o2作为添加剂对 材料中金属离子进行氧化并对材料进行分散，同时也涉及在热处理过程中采用〇 3对材料进 行进一步的氧化。
技术介绍
锂离子电池是应用和开发前景最好的一种电源，其优越性体现在工作电压高，能 量密度高，循环寿命长等方面。改善和提高锂离子电池性能的关键在于改善和提高锂离子 电池正极材料的性能。近年来，国内外对于由镍、钴、锰、铝其中两种或多种金属盐/溶液制 备锂离子电池正极材料给予了越来越多的关注，希望可以通过镍、钴、锰、铝等其中两种或 多种金属盐/溶液来制备具有比容量高、循环性能好、成本低廉易得等优点的锂离子电池 正极材料。因此，研宄由镍、钴、锰、铝等多种金属盐/溶液其中两种或多种金属盐制备锂离 子电池正极材料是一项重要的工作。 已有多种方法用于合成 LiNixCOjMl^Mi-x-y-zO:(0〈x+y+z彡1;M: Al、Fe、 Zn…），如固相法，共沉淀法，水热合成法，溶胶-凝胶法和微乳液法等。同时，许多表面包 覆，掺杂改性的方法被用于提高材料的比容量、倍率性能及稳定 性等。但是这些改进也增加了更多的工艺程序，且使用了更多的添加材料。由于共沉淀法 操作方便且易于工业化生产，因此它是获取电化学性能良好的LiNi xC〇yMnzMi_x_y.20 2 最常用的方法之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种由镍、钴、锰、铝等其中两种或多种 金属盐/溶液制备锂离子电池正极材料的方法，该方法能有效地提高锂离子电池正 极材料的比容量及循环稳定性。该方法采用了廉价易得且绿色环保的H 2o2作为添加 剂，并且在热处理过程中利用〇3来进一步氧化金属离子，从而得到电化学性能良好的 LiNixCOyMtizMij^Cb 正极材料。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：由镍、钴、锰、铝等其中两种或多种 金属盐/溶液制备锂离子电池正极材料，其特征在于：将沉淀剂及双氧水的混合溶液同镍、 钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液进行反应，得到附 !￡〇)，1〇11_!￡^(011)2前驱体；在 NixCOyMn^m (0H)2进行热处理的过程中，处于03环境中。 作为本专利技术的一种方案，为提高锂离子电池正极材料的比容量和循环稳定性，在 将沉淀剂及双氧水的混合溶液同镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液进行反应， 加入一定量的H 202作为氧化剂和分散剂，且材料的煅烧过程部分在或全部在0 3环境条件下 进行的。其中，H2o2以及03作为氧化剂氧化金属离子，从而改善【主权项】1. 由镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电池正极材料的方法： 将沉淀剂与镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液反应，得到相应的氢氧 化物，即锂离子电池正极材料的前驱体；在所得材料中加入锂源并进行热处理，即得到 LiNixC〇}Mn2Mi.s.y. z〇2 (0〈x+y+z 彡 I; M: Al、Fe、Zn...)材料。2. 如权利要求1所述的用镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电 池正极材料前驱体的方法： ① 用二次水将镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液混合均匀； ② 将沉淀剂及双氧水的混合溶液同镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液进行 反应，得到 LiNiXCOyMllZMkpO:材料前驱体--NixCoyMn具_x_ y_z (OH) 2。3. 如权利要求1所述的用镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电 池正极材料热处理的方法： ①将沉淀剂与镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液反应得到 liNixCOyMnzMkpO】材料前驱体--NixCoyMnzMm z (OH) 2,对所得前驱体进行热处 理，热处理过程部分在或全部在O3存在条件下进行。4. 如权利要求2所述的由镍、钴、锰、错等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电 池正极材料的方法，其特征在于：所述方法②中，沉淀剂中加入双氧水作为氧化剂氧化金属 离子，同时也作为分散剂降低材料的团聚。5. 如权利要求3所述的由镍、钴、锰、错等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电 池正极材料的方法，其特征在于：方法①中，热处理过程部分在或全部在〇 3存在的条件下进 行。【专利摘要】<b/>对于锂离子电池来讲，(0<x+y+z≤1; M: Al、Fe、Zn…)是一种有前景的正极材料。本专利技术公开了一种制备材料的方法。该方法将沉淀剂及双氧水的混合溶液与镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液反应，得到相应的材料前驱体——NixCoyMnzM1-x-y-z(OH)2。在前驱体合成过程中，H2O2作为氧化剂氧化金属离子，从而改善材料的稳定性并提高其比容量，同时通过分解产生氧气作为分散剂来降低材料的团聚。另外，在热处理过程中采取在O3条件下对材料进行热处理，进一步氧化材料中的金属离子，提高材料的性能。本专利技术的有益效果是，采用镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液与沉淀剂进行反应，沉淀剂中加入H2O2，并且在热处理过程中使用O3，能够有效地提高材料作为锂离子电池正极材料的比容量和循环稳定性。【IPC分类】H01M4-505, H01M4-525【公开号】CN104835956【申请号】CN201510021393【专利技术人】肖丹, 郭勇, 林朝红, 张永志, 陈立 【申请人】四川大学【公开日】2015年8月12日【申请日】2015年1月16日本文档来自技高网...
【技术保护点】
由镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液制备锂离子电池正极材料的方法：将沉淀剂与镍、钴、锰、铝等其中两种或多种金属盐/溶液反应，得到相应的氢氧化物，即锂离子电池正极材料的前驱体；在所得材料中加入锂源并进行热处理，即得到(0<x+y+z≤1; M: Al、Fe、Zn…)材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖丹，郭勇，林朝红，张永志，陈立，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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