一种类单晶锂电池三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种类单晶锂电池三元正极材料及其制备方法，所述正极材料的化学式为：LiNi1-x-y-zCoxMnyMzO2，其中0＜x≤0.65，0＜y≤0.3，0≤z≤0.05，M为Mg、Ca、Ti、Zn、Cr、Fe、Zr、Co、Cu、Ru中的一种或多种；本发明专利技术的正极材料的制备方法包括以下步骤：1)前驱体的合成；2)混料：混料过程中加入助熔剂；3)烧结等。本发明专利技术利用添加助熔剂的方法降低材料的熔点，使前驱体和锂盐处在一个熔融的环境中，加速金属离子的扩散，使晶粒在较低的温度下开始生长发育，晶粒的生长到一定程度后打破前驱体团聚体的限制，分散成单晶颗粒，最终生长成具有单晶形貌的正极材料，减少了目前单晶材料合成过程中的烧结次数和烧结时间，从而降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种类单晶锂电池三元正极材料及其制备方法，属于锂离子电池领域。
技术介绍
锂离子电池具有电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、对环境污染小、自放电率低等优点，其应用范围正在不断扩大。锂离子电池正极材料是锂离子电池的核心材料之一，其占整的电池成本的30％左右，直接影响电池的成本。另外，正极材料的发展要滞后于负极材料的发展，正极材料成为限制电池容量的关键材料。因此，安全、价廉、高性能和高容量的正极材料一直是锂离子电池行业发展的重点之一。目前已经产业化的正极材料主要有LiCoO2，LiFePO4，Li2MnO4和三元正极材料。其中LiCoO2仍是目前用量最多的正极材料。但由于LiCoO2的成本较高，电池生产商正在积极寻找新的替代材料。近年来，三元正极材料发展迅速，抢占了部分LiCoO2市场。三元正极材料中，最具代表性有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，其结构与和LiCoO2一样，具有α-NaFeO2型层状结构，属于三方晶系，空间群。因为其具有三种过渡金属离子，因此材料存在明显的三元协本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类单晶锂电池三元正极材料，其特征在于：所述正极材料的化学式为：LiNi1‑x‑y‑zCoxMnyMzO2，其中0＜x≤0.65，0＜y≤0.3，0≤z≤0.05，M为Mg、Ca、Ti、Zn、Cr、Fe、Zr、Co、Cu、Ru中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种类单晶锂电池三元正极材料，其特征在于：所述正极材料的化学式为：LiNi1-x-y-zCoxMnyMzO2，其中0＜x≤0.65，0＜y≤0.3，0≤z≤0.05，M为Mg、Ca、Ti、Zn、Cr、Fe、Zr、Co、Cu、Ru中的一种或多种。2.权利要求1所述的一种类单晶锂电池三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)前驱体的合成：将可溶性镍盐、钴盐和锰盐和M盐按照Ni:Co:Mn:M＝(1-x-y-z):x:y:z(0＜x≤0.65，0＜y≤0.3，0≤z≤0.05)的摩尔比配成混合溶液A，混合溶液的浓度为0.1～3mol/L，配置NaOH的浓度为0.4～10mol/L的溶液B，氨水的浓度为2～10mol/L的溶液C，在反应容器中加入纯水，用NaOH溶液和氨水调节溶液的pH至合适的范围，将A、B、C三种溶液同时加入到反应容器中，反应温度保持在50～80℃，pH保持在9.5～12，搅拌速度200-800r/min，反应的整个过程通惰性气体保护，反应结束后将得到的沉淀过滤、洗涤，在80-200℃下干燥4-8h，得到前驱体；2)混料：将锂盐和步骤1)得到的Ni1-x-y-zCoxMnyMz(OH)2按照摩尔比Li:X＝1.0～1.2(X＝Ni1-x-y-zCoxMnyMz(OH)2)的比例进行混合，混合过程中同时加入助熔剂，加入助熔剂的质量为锂盐和前驱体总质量的0.05～20％；3)烧结：将步骤2)中混合均匀的材料在马弗炉中煅烧，煅烧温度980～1100℃，煅烧时间为8h～30h，气氛为空气或氧气，材料随

【专利技术属性】
技术研发人员：吴保明，田新勇，徐云军，尹正中，程迪，李小红，
申请(专利权)人：河南科隆新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41