一种锂离子电池高镍正极材料的等离子体强化氧化焙烧方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，是将前驱体和锂源粉体均匀混合，置于焙烧装置中进行焙烧，持续通入含氧气体，通过等离子体放电使所述含氧气体产生带正电荷的活性氧，合成高镍正极材料。本方法对提高高镍正极材料的综合性能具有重要意义，特别对降低高镍正极材料的阳离子混排度，提高材料的循环性能和倍率性能，降低材料碱性和改善材料加工性能具有显著效果。

Plasma enhanced oxidation roasting method for high nickel positive electrode material of lithium ion battery

The present invention discloses enhanced oxidation roasting method for lithium ion battery cathode material of high nickel, is the precursor and lithium source powder mixed evenly, roasting in a roasting device, continuously inlet gas containing oxygen, the oxygen gas generated with positive charge on the active oxygen by plasma discharge, the synthesis of high nickel cathode material. This method has important significance to improve the comprehensive performance of high nickel cathode materials, especially for high nickel cathode materials reduce the cation mixing degree, improve the cycle performance and rate performance of materials, reduce the processing properties of materials for alkaline and improved materials has significant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池高镍正极材料的等离子体强化氧化焙烧方法
本专利技术属于能源材料制备
，特别涉及一种锂离子电池高镍正极材料的等离子体强化氧化焙烧方法。
技术介绍
随着便携式电子产品和新能源汽车等相关产业的快速发展，锂离子电池的市场需求高速增长，对正极材料的需求也随之快速增长。高镍正极材料通常指镍含量比较高的层状正极材料，包括三元镍钴锰酸锂(按镍钴锰的比例有622型、701515型、811型等)、镍钴铝酸锂NCA、以及各种掺杂修饰的配方众多的材料。高镍材料的优点是材料的比容量和能量密度比较高，镍含量越高的材料这一优点越突出，被认为是高能量密度锂离子电池的理想正极材料。合成高镍正极材料的条件比较苛刻，其中一个重要的原因是在焙烧反应时Ni2+比较难以完全氧化为Ni3+，导致部分Ni2+和Li+产生混排，少量Ni2+占据Li+的位置，就会严重影响材料的电化学性能，造成比容量下降、循环性能恶化、倍率性能降低。为促进Ni2+的氧化，减少离子混排度，通常要求焙烧时通入纯氧气(O2)。这一方面增大了制氧的成本，而且对炉子的抗氧化能力提出了很高的要求。同时由于氧气的活性不够强，纯氧中其实只有很小一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于，将前驱体和锂源粉体均匀混合，置于焙烧装置中进行焙烧，持续通入含氧气体，通过等离子体放电使所述含氧气体产生带正电荷的活性氧，合成高镍正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于，将前驱体和锂源粉体均匀混合，置于焙烧装置中进行焙烧，持续通入含氧气体，通过等离子体放电使所述含氧气体产生带正电荷的活性氧，合成高镍正极材料。2.如权利要求1所述的一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于：所述焙烧装置为石英管式炉。3.如权利要求2所述的一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将前驱体和锂源粉体均匀混合，置于连接有大气压放电等离子体发生装置的所述石英管式炉中；(2)向所述石英管式炉中通入所述含氧气体，反应后的气体从所述石英管式炉排出，反应过程中炉内气体压力保持常压；(3)调节所述大气压放电等离子体发生装置的电压、频率、功率，使所述含氧气体在所述石英管式炉中发生等离子体放电，生成活性氧；(4)将所述石英管式炉进行升温，保温焙烧，合成锂离子电池高镍正极材料；(5)焙烧结束后，待炉温降至150℃以下，关闭所述大气压放电等离子体发生装置。4.如权利要求3所述的一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述锂源为氢氧化锂和碳酸锂中的一种或两种。5.如权利要求3所述的一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述含氧气体为空气、富氧空气、纯氧气中的任意一种，流量为0.05～5L/min。6.根据权利要求3所述的一种锂离子电池高镍正极材料的强化氧化焙烧方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述大气压放电等离子体发...

【专利技术属性】
技术研发人员：应皆荣，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33