一种特殊单晶结构的三元正极材料及其制备方法技术

一种特殊单晶结构的三元正极材料的制备方法，该正极材料的通式为：LiNixCoyMnzMvO2，其中x+y+z=1，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.4，0.2≤z≤0.5，0.01≤v≤0.03，M为Ti、Zn、Cr、F中的一种元素；一种特殊单晶结构的三元正极材料的制备方法，包括以下两个步骤：步骤一：制备前驱体，即单晶结构镍钴锰氧化物；步骤二：制备单晶结构镍钴锰三元材料。

Three element positive electrode material of special single crystal structure and preparation method thereof

Method for preparing cathode materials for three yuan a special crystal structure, a general formula of the cathode materials: LiNixCoyMnzMvO2, x+y+z=1, 0.2 = x = 0.6, 0.1 = y = 0.4, 0.2 = z = 0.5, 0.01 = v = 0.03, M is a Ti, Zn, Cr elements, F the invention relates to a method for preparing; three yuan special crystal structure of cathode materials, including the following two steps: preparation of the precursor, the crystal structure of nickel cobalt manganese oxide; step two: preparation of single crystal nickel cobalt manganese material three yuan.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法，尤其涉及一种特殊单晶结构的三元正极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子二次电池在人们的生活中变得越来越重要，已被人们广泛用于便携式电力的来源。相比于其它电力来源，其具有很多优点，比如较长的使用寿命、质量较轻、成本低和环境友好等。因而，锂电池在国内外市场趋势持续增长。早期的商业化的锂离子电池正极材料主要集中在LiCoO2，其容量较低仅有140mAh/g，这主要是因为材料在高电压条件下化学性能和结构都不稳定，而且钴价格较高、有毒。目前除了钴酸锂以外，商品化的正极材料还包括三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂。从整个正极材料产品比例格局来看，钴酸锂在目前虽然占据主导地位，但从全球出货量来看，三元正极材料快速增长正大幅压缩钴酸锂正极材料的市场比例。在2012年及可以预见的未来几年，中国企业、日韩等对三元的使用量会越来越大。目前市场上三元主要为二次球形颗粒的三元材料，该材料压实低，且生产过程中二次球易破碎。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高容量、高能量密度、优循环性能的一种特殊单晶结构的三元正极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特殊单晶结构的三元正极材料，该正极材料的通式为：LiNixCoyMnzMvO2，其中x+y+z=1，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.4，0.2≤z≤0.5，0.01≤v≤0.03，M为Ti、Zn、Cr、F中的一种元素。

【技术特征摘要】
1.一种特殊单晶结构的三元正极材料，该正极材料的通式为：LiNixCoyMnzMvO2，其中x+y+z=1，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.4，0.2≤z≤0.5，0.01≤v≤0.03，M为Ti、Zn、Cr、F中的一种元素。
2.一种特殊单晶结构的三元正极材料的制备方法，包括以下两个步骤：
步骤一：制备前驱体，即单晶结构镍钴锰氧化物；
按照摩尔比x:y:z称取镍、钴、锰化合物并溶于水溶液中，在不断搅拌的条件下加入氨水调节溶液pH，pH的范围值控制在为8~10之间，再将该溶液倒入反应釜内，将反应釜放入马弗炉内烧结，烧结的温度范围为300~500℃，烧结的时间为12~15h之间，然后冷却、清洗、研磨得到前驱体；
步骤二：制备单晶结构镍钴锰三元材料；
按照摩尔比1：1.0~1.09：v称取锂盐、前驱体、M的化合物，将锂盐、前驱体与M化合物均匀混合，再进行分段烧结，烧结过程中有气氛保护，烧结的温度曲线为500~550℃烧结2~3小时，820~1020℃烧结8~10小时，冷却、研磨，得到单晶结构镍钴锰三元材料LiNixCoyMnzMvO2。
3.根据权利要求2所述的一种特殊单晶结构的三元正极材料的制备方法，包括以下两个步骤：
步骤一：按照Ni:Co:Mn=1：1：2的摩尔比准确称取200克硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶解于一定量的水中，配置溶液，然后将氨水缓慢滴加至溶液中至pH为9，将溶液倒入反应釜中，将反应釜放入马弗炉内385℃烧结17h，冷却、清洗、烘干、研磨，得到单晶结构前驱体，即镍钴锰氧化物；
步骤二：按照Li与镍、钴、锰三素总和的摩尔比1.01：1，称取碳酸锂，F与镍、钴、锰三素总和比为0.01：1称取氟化锂，将碳酸锂、镍钴锰氧化物及氟化锂均匀混合，再进行分段烧结，烧结过程中气氛保护，500℃烧结3小时，冷却、研磨；再次920℃烧结11小时，冷却、研磨，得到单晶结构三元材料LiNi0.25Co0.25Mn0.5F0.01O2。
4.根据权利要求2所述的一种特殊单晶结构的三元正极材料的制备方法，包括以下两个步骤：
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：关成善，宗继月，李涛，杜丽丽，贾传龙，
申请(专利权)人：山东海特电子新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37