【技术实现步骤摘要】
一种多孔锂离子电池正极材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池正极材料的制备
，具体涉及一种多孔锂离子电池正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是迄今为止通用性最强、使用性最广的二次电池。锂离子电池作为新型绿色电源具有许多优异的性能，如能量密度高、开路电压高、无记忆效应、安全无污染等优点。锂离子电池主要是由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组装的，而正极电极材料作为不可或缺的一部分，对锂离子电池的性能有重要的影响。锂离子电池正极材料种类较多，其中三元材料以其高能量密度、高比容量、优异循环性能、温度变化影响小等优点，受到越来越多的科研学者的追捧。但通过常规方法制备的三元材料存在如下缺点：所得二次颗粒比表面积较小，与电解液接触面积偏小，导致锂离子扩散通道过长，扩散速率偏小，对锂离子电池正极材料的性能有一定影响。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种工艺简单、成本低廉且适用于工业化生产的多孔锂离子电池正极材料的制备方法。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案：一种多孔锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：步骤S1：按照摩尔比5:2:3:10.8分别称取物料镍源、钴源、锰源和锂源，将物料进行球磨混合，保持球料体积比为10:1，球磨时间为2-7h，其中镍源、钴源、锰源和锂源均为相应元素对应的碳酸盐；步骤S2：将有机高分子碳源加入到60-80℃去离子水中并搅拌至均匀溶解，其中有机高分子碳源为羟丙基甲基纤维素或淀粉中的一种或两种；...
【技术保护点】
1.一种多孔锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：/n步骤S1：按照摩尔比5:2:3:10.8分别称取物料镍源、钴源、锰源和锂源，将物料进行球磨混合，保持球料体积比为10:1，球磨时间为2-7h，其中镍源、钴源、锰源和锂源均为相应元素对应的碳酸盐；/n步骤S2：将有机高分子碳源加入到60-80℃去离子水中并搅拌至均匀溶解，其中有机高分子碳源为羟丙基甲基纤维素或淀粉中的一种或两种；/n步骤S3：将步骤S1所制得的混合料加入高速混合机，在混合速率为100-200rpm时均匀滴加步骤S2所制得的有机高分子碳源溶液，滴加完成后调整混合机转速为800-1000rpm并维持10-20min；/n步骤S4：将步骤S3得到的混合料于60℃烘干，将烘干后的物料先在氮气环境下以5℃/min的升温速率升温至500-650℃保温5-9h，用于合成夹杂有有机高分子碳源的二次颗粒且有机高分子碳源不被氧化，再在有氧环境下以5℃/min的升温速率升温至900-1000℃保温6-8h，用于二次颗粒结构进一步优化以使得有机高分子碳源充分氧化并以气体的形成脱离体系，最终制得多孔锂离子电池正极材料LiNi
【技术特征摘要】
1.一种多孔锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：
步骤S1：按照摩尔比5:2:3:10.8分别称取物料镍源、钴源、锰源和锂源，将物料进行球磨混合，保持球料体积比为10:1，球磨时间为2-7h，其中镍源、钴源、锰源和锂源均为相应元素对应的碳酸盐；
步骤S2：将有机高分子碳源加入到60-80℃去离子水中并搅拌至均匀溶解，其中有机高分子碳源为羟丙基甲基纤维素或淀粉中的一种或两种；
步骤S3：将步骤S1所制得的混合料加入高速混合机，在混合速率为100-200rpm时均匀滴加步骤S2所制得的有机高分子碳源溶液，滴加完成后调整混合机转速为800-1000rpm并维持10-20min；
步骤S4：将步骤S3得到的混合料于60℃烘干，将烘干后的物料先在氮气环境下以5℃/min的升温速率升温至500-650℃保温5-9h，用于合成夹杂有有机高分子碳源的二次颗粒且有机高分子碳源不被氧化，再在有氧环境下以5℃/min的升温速率升温至900-1000℃保温6-8h，用于二次颗粒结构进一步优化以使得有机高分子碳源充分氧化并以气体的形成脱离体系，最终制得多孔锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
2.根据权利要求1所述的多孔锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述有机高分子碳源与去离子水的质量比为1-10:100，步骤S3中所述混合料与有机高分子碳源溶液的质量比为100:5-10。
3.根据权利要求1所述的多孔锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤S1：按照摩尔比5:2:3:10.8分别称取物料碳酸镍、碳酸钴、碳酸锰和碳酸锂共200g，将物料进行球磨混合，保持球料体积比为10:1，球磨时间为5h；
步骤S2：将0.5g羟丙基甲基纤维素加入到10mL、70℃去离子水中并搅拌至均匀溶解；
步骤S3：将步骤S1所制得的混合料加入高速混合机，在混合速率为200rpm时均匀滴加步骤S2所制得的溶液，滴加完成后调整混合机转速为1000rpm并维持15min；
步骤S4：将步骤S3得到的混合料于60℃烘干5h，将烘干后的物料先在氮气环境下以5℃/min的升温速率升温至650℃保温7h，用于合成夹杂有有机高分子碳源的二次颗粒且有机高分子碳源不被氧化，再在有氧环境下以5℃/min的升温速率升温至950℃保温8h，用于二次颗粒结构进一步优化以使得有机高分子碳源充分氧化并以气体的形成脱离体系，最终制得多孔锂离子电池正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，该多孔锂离子电池正极材料的比表面积为2.168m2/g，首次放电比容量为155.7mAh/g，35℃的离子电导率为7.13*10-7S/cm。
4.一种多孔锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：
步骤S1：将石墨在偏心球罐中以500-700rpm的转速研磨4-7h，再以800目的筛网过滤得到石墨粉；
步骤S2：将步骤S1得到的石墨粉加入到乙醇-水混合液中，同时进行机械搅拌和超声分散配成悬浮液；
步骤S3：按照摩尔比5:2:3分别称取可溶性镍源、可溶性钴源和可溶性锰源并溶于去离子水中配成2mol/L的盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨书廷，王明阳，王科，吴齐，尚啸坤，
申请(专利权)人：河南电池研究院有限公司，河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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