一种合成三元正极材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成三元正极材料的方法，包括：S1、将三元正极材料前驱体与氧化剂混合，以原料本身为磨球进行球磨预氧化；S2、将锂盐和氧化剂溶于溶剂中，形成混合液，然后将球磨预氧化后的三元正极材料前驱体加入所述混合液中；S3、进行回流反应，并在回流反应过程中泵入掺杂元素的悬浊液或溶液；S4、将回流反应后的浆料经固液分离、洗涤和干燥后即得三元正极材料。本方法能制备出结晶度好、嵌锂彻底、倍率性能好、振实密度高的三元正极材料，且还能有效解决传统工艺能耗和成本高、固液反应不充分等问题。分等问题。分等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种合成三元正极材料的方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料
，具体涉及一种合成三元正极材料的方法。

技术介绍

[0002]随着电池技术的发展，锂离子电池正极材料，特别是层状过渡金属氧化物正极材料（三元正极材料）得到了越来越广泛的应用。目前的传统工艺主要是将前驱体与锂盐均匀混合后，在空气或氧气气氛中进行高温烧结，随炉冷却后得到所需正极材料。然而，该工艺流程对设备要求高，能耗大。且纯氧的使用过程中具有一定的危险性。另外，烧结过程中往往添加过量的锂盐，在高温烧结的过程中易挥发，导致物料损失和生产成本提高。最后，高温固相烧结合成出的材料往往颗粒较大，增加了锂离子传输距离，从而影响材料的倍率性能。
[0003]动态回流法是一种与传统工艺截然不同的技术，整个结晶及氧化的过程均在液相中完成，不需要高温和纯氧烧结，有效降低能耗；且添加的过量锂盐可以在后续的滤液中回收；另外，动态回流法合成出的产物晶粒较小，可以实现均匀的原子掺杂，合成出的材料锂离子传输路径短，传输速度快，有利于改善材料的倍率性能。然而，在回流法制备三元正极材料的问题中，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成三元正极材料的方法，其特征在于，包括：S1、将三元正极材料前驱体与氧化剂混合，以原料本身为磨球进行球磨预氧化；S2、将锂盐和氧化剂溶于溶剂中，形成混合液，然后将球磨预氧化后的三元正极材料前驱体加入所述混合液中；S3、进行回流反应，并在回流反应过程中泵入掺杂元素的悬浊液或溶液；S4、将回流反应后的浆料经固液分离、洗涤和干燥后即得三元正极材料。2.如权利要求1所述的合成三元正极材料的方法，其特征在于，步骤S1中，所述球磨的转速为100～500r/min，时间为0.5～8h。3.如权利要求1所述的合成三元正极材料的方法，其特征在于，步骤S2中，所述溶剂为醇与水的混合液体；所述锂盐在所述混合液中的浓度为饱和浓度。4.如权利要求3所述的合成三元正极材料的方法，其特征在于，所述醇与水的体积比为5～20:10～20；所述醇为甲醇、乙醇、乙二醇和丙三醇中的至少一种；所述锂盐为氢氧化锂、碳酸锂、氯化锂、硝酸锂和乙酸锂中的至少一种；所述氧化剂为高锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钠、硝酸锰和过硫酸钠中的至少一种。5.如权利要求1所述的合成三元正极材料的方法，其特征在于，步骤S1中，所述氧化剂为高锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钠、硝酸锰和过硫酸钠中的至少一种；所述氧化剂与三元正极前驱体的摩尔比为1～3:1。6.如权利要求1所述的合成三元正极材...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊超，韦韩信，汤林波，罗玉红，黄英德，贺振江，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：