一种溶剂热法制备三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种溶剂热法制备三元正极材料及其制备方法。该方法为：将镍钴锰盐溶解于溶剂中，加入表面活性剂和水解助剂，充分搅拌后转移至反应釜中，在一定温度下溶剂热反应2‑24h后，冷却至室温，采用抽滤的方法分离出镍钴锰三元产物，经洗涤、干燥后，在空气中预焙烧得到前驱体；将前驱体与锂化合物研磨混合，焙烧，制得三元正极材料；本发明专利技术所提出的溶剂热法制得的三元氧化物前驱体与通常沉淀法制备的三元前驱体相比较，其颗粒具有尺寸小、分布均匀和形貌可调控的优点，使得最终制得的三元材料也具有颗粒度小、粒径分布均匀、形貌可调控等重要结构特点，材料表现出了优异的电化学性能，其容量及稳定性均优于沉淀法制备的三元正极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种溶剂热法制备三元正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池三元正极材料及其制备，具体涉及一种溶剂热法制备三元正极材料及其制备方法。
技术介绍
镍钴锰三元锂离子电池正极材料具有成本低廉、环境友好、比容量高、循环性能好和安全性好等重要优点，正在广泛取代钴酸锂和磷酸铁锂而成为一类十分重要的锂离子电池正极材料。目前工业上生产镍钴锰三元正极材料的方法主要工艺路线是沉淀-混锂-焙烧法，一般采用沉淀法先制得镍钴锰三元前驱体，然后与锂盐(主要是碳酸锂)混合研磨，然后在高温下焙烧而制得三元材料。通常的沉淀法制备三元前驱体存在前驱体的形貌和尺寸控制较为困难的问题，导致最后制得的三元材料存在颗粒度较大、颗粒分布不均匀、形貌不规整等问题，影响了材料性能的发挥。为解决这些问题，人们在制备方法方面开展了大量的研究工作；包括调整沉淀剂、溶剂、添加助剂等；如：中国专利技术专利CN104810521A提出了一种氧化共沉淀法，同时辅以包覆修饰，最终达到提高材料电化学性能的目的；中国专利技术专利CN106340642A提出，利用催化共沉淀法制备出性能优异的三元正极材料。然而，这些努力并未使得材料的形貌和颗粒分布问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶剂热法制备三元正极材料，其特征在于，所述正极材料为层状结构，化学式为：LinNixCoyMnzO2，其中1.03≦n≦1.2, 0.33≦x≦0.98, 0.01≦y≦0.33，0.01≦z≦0.33，x+y+z=1。

【技术特征摘要】
1.一种溶剂热法制备三元正极材料，其特征在于，所述正极材料为层状结构，化学式为：LinNixCoyMnzO2，其中1.03≦n≦1.2,0.33≦x≦0.98,0.01≦y≦0.33，0.01≦z≦0.33，x+y+z=1。2.权利要求1所述溶剂热法制备三元正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将镍盐、钴盐和锰盐加入到溶剂中，所述溶剂为纯水、有机溶剂去或离子水与有机溶剂混合溶液，搅拌溶解，标记为溶液A；将表面活性剂和水解助剂溶于溶剂中，所述溶剂为纯水、或有机溶剂或去离子水与有机溶剂混合溶液，搅拌溶解，标记为溶液B；（2）将溶液A与溶液B混合，搅拌0.5h-20h，标记为溶液C，；随后将溶液C转移至具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，由室温升至90℃~200℃保温6h~48h；（3）待反应釜冷却至室温后，将产物过滤、洗涤后，置于干燥箱中80-120℃干燥10-24h，随后在200-600℃下预焙烧制后得到镍钴锰三元氧化物前驱体；（4）将镍钴锰三元氧化物前驱体与锂化合物按照物质的量比例为1:1.03~1.2，充分混合研磨后，在空气氛围中焙烧，冷却到室温后即制得粒子尺寸和形貌可控制的三元正极材料LinNixCoyMnzO2。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述镍盐为硫酸镍、甲酸镍、乙酸镍、氯化镍和硝酸镍中的一种以上；所述钴盐为硫酸钴、甲酸钴、乙酸钴、氯化钴和硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖世军，卲奕嘉，叶跃坤，刘利娜，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44