一种富锂锰基前驱体材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种富锂锰基前驱体材料及其制备方法和用途。所述制备方法包括以下步骤：将镍钴锰混合硫酸盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液并流加入，保护性气氛下进行共沉淀反应，反应后在陈化剂溶液中陈化，得到所述富锂锰基前驱体材料；其中，所述陈化剂溶液包括碳酸盐和有机溶剂。本发明专利技术在富锂锰基前驱体材料的陈化过程中，碳酸盐和有机溶液协同作为陈化介质，钠硫杂质去除率高，且工艺简单，操作简易，洗涤废水产生量少，可靠性高，实现低钠硫杂质的富锂锰基前驱体的可控制备，提升了后续正极材料的结构稳定性，提升了电化学性能。提升了电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种富锂锰基前驱体材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种富锂锰基前驱体材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]富锂锰基正极材料由于独特的晶体结构和元素组成，表现出独特的过渡金属氧化还原和阴离子氧化还原机制，因而具有极高的理论比容量和高电压平台，其能量密度远高于三元正极材料和磷酸铁锂。此外，富锂锰基材料极大程度减少昂贵的Co和Ni的用量，材料成本显著降低。富锂锰基材料被认为是最有潜力的下一代锂离子电池正极材料之一，市场前景广阔。
[0003]目前，包括富锂锰基在内的层状氧化物正极材料主流工业化制备方法为共沉淀法。除了粒径、结晶质量、一次颗粒、比表面积和振实密度等指标外，前驱体材料的杂质含量同样强烈影响着电池的容量释放、循环性能和安全性，需要格外关注。在三元高镍前驱体共沉淀过程中，过渡金属离子(Ni
2+
、Co
2+
、Mn
2+
或Al
3+
)与氢氧根(OH
‑
)发生沉淀反应，得到一次颗粒堆积而成的二次球形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富锂锰基前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将镍钴锰混合硫酸盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液并流加入，保护性气氛下进行共沉淀反应，反应后在陈化剂溶液中陈化，得到所述富锂锰基前驱体材料；其中，所述陈化剂溶液包括碳酸盐和有机溶剂。2.根据权利要求1所述的富锂锰基前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述并流加入的还包括还原剂溶液；优选地，所述还原剂溶液的浓度为0.05～0.1mol/L；优选地，所述还原剂包括亚硫酸钠、硫代硫酸钠、柠檬酸或硫化氢中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述镍钴锰混合硫酸盐溶液的浓度为1～2.5mol/L；优选地，所述沉淀剂溶液的浓度为5～10mol/L；优选地，所述沉淀剂包括氢氧化钠和/或氢氧化钾；优选地，所述络合剂溶液的浓度为0.1～0.3mol/L；优选地，所述络合剂包括乙二胺四乙酸二钠；优选地，所述共沉淀反应的反应温度为40～60℃；优选地，所述共沉淀反应的搅拌速率为300～400rpm；优选地，所述共沉淀反应的pH值为8～10。3.根据权利要求1或2所述的富锂锰基前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述陈化的温度为60～80℃。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的富锂锰基前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述陈化剂溶液中碳酸盐溶液的浓度为0.1～0.5mol/L；优选地，所述陈化剂溶液中，有机溶剂的体积浓度为1～4vol％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的富锂锰基前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙二醇、丙酮、1,2
‑
丙二胺，己二胺，丙三醇或N

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，孙召建，李聪，许开华，王文广，吕豪，
申请(专利权)人：格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：