一种高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法，属于锂离子电池材料技术领域。本发明专利技术所述镍钴锰酸锂正极材料的制备方法结合融溶混合法、喷雾干燥法、溶胶凝胶法以及高温固相法，将前驱体各组分结合均匀，制得产品粒径均一且电化学性能优异，循环稳定性高；所述方法操作步骤简单，原料成本低，耗时短，生产效率高，可实现工业化大规模生产。本发明专利技术还提供了所述方法制备的镍钴锰酸锂正极材料，该材料充放电比容量高，热稳定性及循环稳定性高。环稳定性高。环稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池材料领域，具体涉及一种高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在国家政策的指导下，新能源汽车尤其是电动汽车因其节能环保的优点，现已被广泛推广并有望在本世纪以前全面代替传统燃油汽车。电动汽车的发展关键在于电池，而在汽车动力电池中，锂离子电池因安全性好、比容量高、充放电循环寿命长等优势被认为是最有前途的动力电池之一，而锂离子电池性能的关键性因素则在于其正极材料的选择中。
[0003]目前常用的锂离子正极材料主要包括钴酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂等，其中镍钴锰酸锂作为单一掺杂阴离子材料的改进型三元材料，可有效弥补镍酸锂、锰酸锂和钴酸锂的不足，具有优异的电化学性能，且放电平台平稳，工作电压宽，安全性能好。然而，现有常用镍锰酸锂制备方法中，诸如固相法或共沉淀法等，由于前驱原料粉末多使用球磨或研磨混合，各组分很难达到充分混合，分散性及均匀性不高，制备的最终产品也面临粒度分布不均，存在团聚现象及纯度较低的缺陷，同时制备流程耗时较长，效率较低；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将第一锂源、镍源、钴源和锰源加入熔融状态下的直链羧酸中混合并将得到的混合物超声振动处理0.5～1h，得前驱体A；(2)将前驱体A置入喷雾干燥器中，采用喷雾干燥法造粒，得前驱体粉末B；(3)将第二锂源、柠檬酸、碳源和水混合均匀，调节溶液至pH＝6.5～7.5，加热溶液至澄清透明后，加入前驱体粉末B并超声振动处理12～24h，得前驱体凝胶混合液C；所述第二锂源为醋酸锂，所述第二碳源与第一碳源中锂原子的摩尔比为1:1；所述碳源为葡萄糖、麦芽糖、海藻糖中的至少一种；所述第二锂源、柠檬酸、碳源和水的质量比为m
第二锂源
：m
柠檬酸
：m
碳源
：m
水
＝1～2:10～15:1～3:30～35；(4)将前驱体凝胶混合液C置入喷雾干燥器中，采用喷雾干燥法造粒，得前驱体粉末D；将所述前驱体粉末D加热至600～700℃保温10～15h，保温期间通入氮气与氢气的混合气作为保护气氛，即得所述高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料；所述氮气与氢气的体积比为90～95:5～10。2.如权利要求1所述高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述前驱体A中Li、Ni、Co、Mn的原子摩尔比为Li：Ni：Co：Mn＝0.5:a:b:(1
‑
a
‑
b)，其中a＝0.2～0.4，b＝0.2～0.4；所述直链羧酸的碳原子数为10～13；所述前驱体A中金属离子的摩尔浓度为3～4.5mol/L。3.如权利要求1所述高性能动力电池镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一锂源包括醋酸锂、柠檬酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的至少一种；所述镍源包括醋酸镍、柠檬酸镍、碳酸镍、六水合硝酸镍中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢英豪，余海军，李长东，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司湖南邦普汽车循环有限公司，
类型：发明
国别省市：