一种包覆型锂锰铝钴正极材料的制备方法技术

技术编号:15866404 阅读:64 留言:0更新日期:2017-07-23 15:20
本发明专利技术涉及一种包覆型锂锰铝钴正极材料的制备方法,该方法采用等离子高温熔融技术制备锂锰铝钴正极材料,且采用液相包覆的方法在其上包覆完整的包覆材料以改善导电性。所述方法简单易操作,成本低,耗时短,得到的锂锰铝钴正极材料形貌规则为高度球形、成分均匀不团聚、电化学性能稳定,具有较好的导电性和循环性能,具有较高的比容量和较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆型锂锰铝钴正极材料的制备方法
本专利技术涉及锂电池
,具体涉及一种包覆型锂锰铝钴正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是新一代绿色高能电池,具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽等众多优点,广泛应用于电话、笔记本电脑、电动工具等,在电动汽车中也具有良好的应用前景,被人们认为是21世纪具有重要意义的高能技术产品。最近几年中,锂离子正极材料中的三元锂离子正极材料发展十分迅猛,由于镍钴锰的协同效应,镍钴锰三元锂离子电池正极材料综合了LiNiO2、LiCoO2、LiMnO2三种层状结构材料的优点,其电化学性能优于以上LiNiO2、LiCoO2、LiMnO2中任何单一组分正极材料,具有高比容量、成本较低安全性能较好等特点,被认为是较好的取代LiCoO2的正极材料。然而该类富锂正极材料也存在初期比容量下降迅速和倍率性能差的问题。目前锂离子电池三元正极材料的合成方法主要有高温固相合成法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、Pechini法等。其中共沉淀法、溶胶一凝胶法、Pechini法等软化学法工艺复杂,不易实现产业化。因此常规合成方法主要采用高温固相合成法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包覆型锂锰铝钴正极材料的制备方法,该锂锰铝钴正极材料的化学式为LiMn1‑x‑y‑zAlxCoyNizO2,其中x=0.15‑0.25,y=0.1‑0.15,z=0.05‑0.1,该方法包括如下步骤:(1)制备镍掺杂锂锰铝钴按Li:Mn∶Al∶Co:Ni=1:1‑x‑y‑z∶x∶y:z的摩尔比,将草酸锂、氧化锰、草酸铝、氧化钴和氧化镍混合球磨成粉,得到前驱体粉;对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧,使反应粉料熔融,等离子电弧电压30‑50kV,等离子电弧电流600‑800A;将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内,冷却后对颗粒粉碎筛分,筛分得到的颗粒大小为5‑10微米的球型镍掺杂锂锰...

【技术特征摘要】
1.一种包覆型锂锰铝钴正极材料的制备方法,该锂锰铝钴正极材料的化学式为LiMn1-x-y-zAlxCoyNizO2,其中x=0.15-0.25,y=0.1-0.15,z=0.05-0.1,该方法包括如下步骤:(1)制备镍掺杂锂锰铝钴按Li:Mn∶Al∶Co:Ni=1:1-x-y-z∶x∶y:z的摩尔比,将草酸锂、氧化锰、草酸铝、氧化钴和氧化镍混合球磨成粉,得到前驱体粉;对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧,使反应粉料熔融,等离子电弧电压30-50kV,等离子电弧电流600-800A;将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内,冷却后对颗粒粉碎筛分,筛分得到的颗粒大小为5-10微米的球型镍掺杂锂锰铝钴;其中所述用于喷射的喷嘴直径3-6mm;(2)制备正极活性材料包覆液在醇类溶剂中加入磷酸酯类化合物,得到磷酸酯溶液;在该磷酸酯溶液中加入铝盐,该铝盐溶于该醇类溶剂,并与该磷酸酯类化合物反应得到均相的澄清溶液,反应温度为40-80℃,反应时间为2-5小时;加入酸度调节剂调节该均相的澄清溶液的pH值至6-7,酸度调节剂可以为氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、醋酸铵、吡啶及三乙胺中的一种或一种以上,该酸度调节剂总的加入量按照N:Al摩尔比为1:1-6:1称取得到该正极活性材料包...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:苏州思创源博电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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