一种单晶富锂材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种单晶富锂材料的制备方法，包括步骤1、将硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴按比例配成混合溶液1,将氢氧化钠和氨水配成混合溶液2；步骤2、反应釜中加入去离子水作为底液，加入一定量氨水，设置反应温度和pH值；步骤3、调整蠕动泵的速率；步骤4、反应釜中溶液反应时间为10‑40h,过程中调整所述第二进料泵的速率来控制pH值：步骤5、得到的滤液进行过滤和水洗，最后干燥成前驱体粉末；步骤6、将步骤5得到的前驱体粉末与锂源按摩尔比混合；步骤7、将混锂后的前驱体进行高温烧结；步骤8、烧结后的正极材料用气流粉碎机粉碎，得到单晶富锂材料。本发明专利技术的单晶富锂材料的制备方法，制备得到的单晶富锂材料，单晶形貌好，一次颗粒尺寸大且分布均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单晶富锂材料的制备方法。

技术介绍

1、随着锂离子电池的大规模应用，对锂离子电池在高能量密度、安全性能和低成本方面提出了更高的要求。富锂材料作为一款比容量超过250mah.g-1,热稳定性高且成本低的锂离子正极材料，有望成为下一代高比能量锂离子正极材料。然而，富锂层状氧化物也存在一些缺陷，如首效低、高电压下界面副反应严重等。这抑制了材料的商业化进程。

2、材料的单晶化能显著降低材料的比表面，从而显著的抑制材料的表面副反应，实现高温高电压下，材料的结构和电性能的稳定。此外，单晶材料的压实密度相比于多晶材料更高，承受的应力范围更广，材料拥有更高的体积能量密度。

3、现有制备单晶富锂材料方法有很多，例如，cn11771263a公布了一种亚微米级单晶富锂锰基正极材料及其制备方法和应用，通过共沉淀法制备了相对松散的前驱体，并高温烧结成类似单晶的形貌。该方法在材料的电性能上有较为突出的表面，其中比容量和倍率性能比较高，但0.1-1微米的小尺寸单晶分布并不均匀，比表面也不小，压实密度也不高，难以实际应用。例如，cn1173172本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述混合溶液1的总溶度是2-5mol/L,所述硫酸镍、所述硫酸锰、所述硫酸钴的摩尔比例系数为a:b:c，其中a+b+c=1，0.2<a<0.4, 0<a<0.2, 0.4<a<0.8。

3.根据权利要求2所述的单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述氢氧化钠的浓度是4-10mol/L,所述氨水的浓度是0.4-0.8mol/L。

4.根据权利要求3所述的单晶富锂材料的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述混合溶液1的总溶度是2-5mol/l,所述硫酸镍、所述硫酸锰、所述硫酸钴的摩尔比例系数为a:b:c，其中a+b+c=1，0.2<a<0.4, 0<a<0.2, 0.4<a<0.8。

3.根据权利要求2所述的单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述氢氧化钠的浓度是4-10mol/l,所述氨水的浓度是0.4-0.8mol/l。

4.根据权利要求3所述的单晶富锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中底液的体积为反应釜总体积的0.01-0.3，氨水的浓度为混合溶液2中氨水溶度的1/2，反应温度为50±5℃，ph=...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟盛文，钟有忠，熊家辉，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：