一种高容量锂二次电池用正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高容量锂二次电池用正极材料及其制备方法，属于锂离子电池正极材料制备技术领域。本发明专利技术通过将两种镍钴锰氢氧化物前驱体按照一定质量比准确称量加入高速混合机，同时按锂金属比精确称量锂源、添加剂加入该高速混合机，混合均匀；将制备的混合粉末装入坩埚并进入辊道窑中。三段保温方式烧制；出炉后，经过粗粉碎，细粉碎，过筛，除铁，包装得到通式为LiaNixCoyMnzMbO2的正极活性物质。本发明专利技术采用的是氧气和空气的混合气，根据烧成阶段不同调节氧气浓度，烧成次数为一次，大大节约了成本；本发明专利技术使用的锂源为碳酸锂，减少了氢氧化锂带给设备和人员的腐蚀和危害，对环境水份要求相对较低，操作简便，容易规模化生产。采用掺杂技术，有效的提高了正极材料的高温性能，高温循环长，高温存储性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种高容量锂二次电池用正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高容量锂二次电池用正极材料及其制备方法，属于锂离子电池正极材料制备

技术介绍
对于锂离子电池来说，正极材料是决定其循环性能和安全性能的关键因素，约占锂电池总成本的40％。正极材料中所含的锂离子不仅需要在充放电过程中反复脱出嵌入形成电流，而且还需要在负极材料表面形成SEI(SolidElectrolyteInter-phase)膜。因此，锂离子电池体系中正极材料是制约其发展的关键性因素。目前主要的正极材料有以下几种：LiCoO2，LiMn2O4，LiNi1-x-yCoxMnyO2，LiNiO2，LiFePO4。LiCoO2已实现商品化生产，但其制备工艺需进一步改进和完善，此外，受钴资源缺乏的制约和LiCoO2抗过充能力差的影响，LiCoO2在大容量电池中的应用受到限制。LiMn2O4具有低成本、环保、低温性能好、安全性能好等优点，但其能量密度低、高温循环性能差、碳做负极时锰溶解问题突出。LiNiO2容量比钴酸锂有所提高，但制备成本高、过充存在安全性问题。磷酸盐体系可降低成本、具有高充电性和安全性等优势，但其电导率低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高容量锂二次电池用正极材料，其特征是：其为通式LiaNixCoyMnzMbO2表示的具有六面结构的含锂‑镍‑钴‑锰‑M‑氧的复合氧化物；其中，0.98≤a≤1.08、0.50＜x≤0.80，0.10≤y≤0.20，0.10≤z＜0.30，0＜b≤0.05，其D50为9.0～13.0μm；按质量百分比计，残余LiOH≤0.30，Li2CO3≤0.60，在使用Cu‑Ka射线的X射线衍射中，(110)晶面衍射峰的半峰宽是0.14～0.25°。

【技术特征摘要】
1.一种高容量锂二次电池用正极材料，其特征是：其为通式LiaNixCoyMnzMbO2表示的具有六面结构的含锂-镍-钴-锰-M-氧的复合氧化物；其中，0.98≤a≤1.08、0.50＜x≤0.80，0.10≤y≤0.20，0.10≤z＜0.30，0＜b≤0.05，其D50为9.0～13.0μm；按质量百分比计，残余LiOH≤0.30，Li2CO3≤0.60，在使用Cu-Ka射线的X射线衍射中，(110)晶面衍射峰的半峰宽是0.14～0.25°。2.如权利要求1所述高容量锂二次电池用正极材料，其特征是：所述M为B、W、Al和F的混合物。3.权利要求1所述高容量锂二次电池用正极材料的制备方法，其特征是步骤如下：（1）混合：将D50为3.0～7.0μm和D50为12.0～16.0μm的镍钴锰氢氧化物前驱体按照质量比为1:9～9:1准确称量加入高速混合机，同时按锂金属比Li/Me为0.98≤a≤1.08精确称量锂源，将添加剂按照0＜b≤0.05的量加入该高速混合机，按照设定的时间混合均匀；其中，Al：F的摩尔比为1:3，Al：B：W比例不限；（2）烧制：按照步骤（1）制备混合粉末按照2～6kg准确装入坩埚并进入2m/区的25～50m辊道窑中；窑炉预先设定好烧成温度进行烧制；（3）后处理：出炉后，经过粗粉碎，细粉碎，过筛，除铁，包装得到高容量锂二次电池用正极材料。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈作王，胡长春，季建明，
申请(专利权)人：无锡市产品质量监督检验院，
类型：发明
国别省市：江苏,32