LiV3O8 和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2共混改性锂电池正极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池正极材料的制造，具体是一种LiV3O8和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2共混改性锂电池正极材料的制备方法。本发明专利技术的方法包括以下步骤：a.正极材料LiV3O8的制备；b.三元正极LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2的制备；c.将正极材料LiV3O8和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2按照3:7 的质量比在三维锥混机内混合；在马弗炉内烧结，在480－500℃预烧2h；650－675℃烧结4h；在800－825℃烧结6h，并在此温度保温8h；后随炉自然冷却，破碎，最后制得共混材料（LiV3O8和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2）。本发明专利技术通过三元材料与LiV3O8的共混改性，能够获得高压实密度的正极材料，经检测，可以有效提高容量性能。

【技术实现步骤摘要】
LiV3O8和LiNi0 4Co0 2Mn0 4O2共混改性锂电池正极材料的制备方法
本专利技术涉及锂电池正极材料的制造，具体是一种LiV3O8和LiNia4Coa2Mna4O2共混改性锂电池正极材料的制备方法。
技术介绍
LiV308和三元材料均被用于锂电池的正极材料，材料压实密度较低，限制了材料容量性能的提闻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种压实密度高、容量性能好的LiV3O8和LiNi0.4Co0.2Μη0.402共混改性锂电池正极材料的制备方法。本专利技术的方法包括以下步骤:a.正极材料Li V3O8的制备，具体步骤为a-Ι.按照所需摩尔比将NH4VO3和电池级碳酸锂分别于玛瑙研钵中研细后，放入三维锥混机内混合均匀，在90 - 100°C真空干燥箱中干燥12 - 15h ;再将其研磨3 — 4h ;a-2.将研磨后的物料放入马弗炉内烧结，先在480 — 500°C预烧2h ;后在700 —740°C烧结5h ;在800 - 850°C烧结7h，同时在此温度保温8h ;后随炉自然冷却；破碎得到纳米级LiV3O8正极材料；b.三元正极LiNia 4Coa2MnQ.402的制备，具体步骤为b-Ι.将 Ni (NO3) 2.6H20, Co (NO3) 2.6H20, Mn (NO3) 2.6H20 按照 2:1:2 的摩尔比例配置成金属离子溶液，其中金属离子的总量是2mol/L ;配置2mol/L的NaOH溶液，后将这两种溶液在50°C反应,在反应过程中，用氨水调节pH在9-11范围内；反应完毕后,继续陈化18 — 20h,将沉淀物质洗漆、烘干后,研磨即得三元前躯体(Nia4Coa2Mna4) (OH)2 ；b2.将上述所制的三元前躯体(Nia 4Co0.2Mn0.4) (OH) 2和电池级碳酸锂按照M/Li=1: 1.02的摩尔比在三维锥混机内混合使其达到混合均匀，M为三元总含量；混合后的物料放入马弗炉内烧结，先在480 - 500°C预烧3h ;在700 — 735°C烧结6h ;在850 — 875°C烧结8h ;在900 - 920°C烧结10h，并在此温度保温IOh ;后随炉自然冷却、破碎，过200目筛，最后制的三元正极材料LiNia 4CO(l 2Mna402 ；C.将正极材料LiV3O8和LiNia 4Co0.2Mn0.402按照3:7的质量比在三维锥混机内混合；在马弗炉内烧结，在480 - 500°C预烧2h ；650 一 675°C烧结4h ;在800 — 825 V烧结6h，并在此温度保温8h ;后随炉自然冷却，破碎，最后制得共混材料(LiV3O8和LiNi0.4。00.2Mn0> 402)。本专利技术通过三元材料与LiV3O8的共混改性，能够获得高压实密度的正极材料，经检测，可以有效提闻容量性能。【具体实施方式】本专利技术实施例的方法包括以下步骤:a.正极材料Li V3O8的制备，具体步骤为a-Ι.按照所需摩尔比将NH4VO3和电池级碳酸锂分别于玛瑙研钵中研细后，放入三维锥混机内混合均匀，用时2h，在100°C真空干燥箱中干燥15h ;再将其研磨4h ；a-2.将研磨后的物料放入马弗炉内烧结，先在500°C预烧2h ;后在740°C烧结5h ；在850°C烧结7h，同时在此温度保温8h ;后随炉自然冷却；破碎过200目筛。得到纳米级LiV3O8正极材料；b.三元正极LiNia4Coa2Mna4O2的制备，具体步骤为b-Ι.将 Ni (NO3)2.6H20, Co (NO3)2.6H20, Mn(NO3)2.6H20 按照 2:1:2 的摩尔比例配置成金属离子溶液，其中金属离子的总量是2mol/L ;配置2mol/L的NaOH溶液，后将这两种溶液在50°C反应,在反应过程中,用氨水调节pH在9-11范围内；反应完毕后,继续陈化20h，将沉淀物质洗涤4次，放置真空干燥箱烘干后，研磨即得三元前躯体(Nia4Coa2Mna4)(OH)2 ；b2.将上述所制的三元前躯体(Nia 4Co0.2Mn0.4) (OH) 2和电池级碳酸锂按照WLi=1: 1.02的摩尔比在三维锥混机内混合使其达到混合均匀，M为三元总含量；混合后的物料放入马弗炉内烧结，先在500°C预烧3h ;在735°C烧结6h ;在875°C烧结8h ;在920°C烧结10h，并在此温度保温IOh ;后随炉自然冷却、破碎，过200目筛，最后制的三元正极材料LiNia4Coa2Mna4O2 ；c.将正极材料LiV3O8和LiNia4Coa2Mna4O2按照3:7的质量比在三维锥混机内混合4h。；在马弗炉内烧结，在500°C预烧2h ;675°C烧结4h ;在825°C烧结6h，并在此温度保温8h ;后随炉自然冷却，破碎，过筛。最后制得共混材料(LiV3O8和LiNia4Coa2Mna4O2X[0021 ] 本专利技术实施例制得的材料物化指标:采用固相烧结法制备共混材料其平均粒度在8.50-10.5之间，液氮吸附法测的共混材料比表面积为0.43m2/g。干粉压实密度条件:在30Mpa压力下,保压时间为6min。检测结果如下表。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LiV3O8 和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2共混改性锂电池正极材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤，a.正极材料Li V3O8的制备，具体步骤为a‑1.按照所需摩尔比将NH4VO3和电池级碳酸锂分别于玛瑙研钵中研细后，放入三维锥混机内混合均匀，在90－100℃真空干燥箱中干燥12－15h；再将其研磨3－4h；a‑2.将研磨后的物料放入马弗炉内烧结，先在480－500℃预烧2h；后在700－740℃烧结5h；在800－850℃烧结7h，同时在此温度保温8h；后随炉自然冷却；破碎得到纳米级LiV3O8正极材料；b.三元正极LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2的制备，具体步骤为b‑1.将Ni(NO3)2·6H2O，Co(NO3)2·6H2O，Mn(NO3)2·6H2O按照2:1:2的摩尔比例配置成金属离子溶液，其中金属离子的总量是2mol/L；配置2mol/L的NaOH溶液，后将这两种溶液在50℃反应，在反应过程中，用氨水调节pH在9‑11范围内；反应完毕后，继续陈化18－20h，将沉淀物质洗涤、烘干后，研磨即得三元前躯体(Ni0.4Co0.2Mn0.4)(OH)2；b2.将上述所制的三元前躯体(Ni0.4Co0.2Mn0.4)(OH)2和电池级碳酸锂按照M/Li=1:1.02的摩尔比在三维锥混机内混合使其达到混合均匀，M为三元总含量；混合后的物料放入马弗炉内烧结，先在480－500℃预烧3h；在700－735℃烧结6h；在850－875℃烧结8h；在900－920℃烧结10h，并在此温度保温10h；后随炉自然冷却、破碎，过200目筛，最后制的三元正极材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2；c.将正极材料LiV3O8和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2按照3:7  的质量比在三维锥混机内混合；在马弗炉内烧结，在480－500℃预烧2h；650－675℃烧结4h；在800－825℃烧结6h，并在此温度保温8h；后随炉自然冷却，破碎，最后制得共混材料（LiV3O8和LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2）。...

【技术特征摘要】
1.一种LiV3O8和LiNia4Coa2Mna4O2共混改性锂电池正极材料的制备方法，其特征是:包括以下步骤， a.正极材料LiV3O8的制备，具体步骤为 a-Ι.按照所需摩尔比将NH4VO3和电池级碳酸锂分别于玛瑙研钵中研细后，放入三维锥混机内混合均匀，在90 - 100°C真空干燥箱中干燥12 - 15h ;再将其研磨3 — 4h ; a-2.将研磨后的物料放入马弗炉内烧结，先在480 - 500°C预烧2h ;后在700 — 740°C烧结5h ;在800 - 850°C烧结7h，同时在此温度保温8h ;后随炉自然冷却；破碎得到纳米级LiV3O8正极材料； b.三元正极LiNia4Coa2Mna4O2的制备，具体步骤为b-Ι.将 Ni (NO3)2.6H20，Co (NO3)2.6H20，Mn(NO3)2.6H20 按照 2:1:2 的摩尔比例配置成金属离子溶液，其中金属离子的总量是2mol/L ;配置2mol/L的NaOH溶液，后将这两种溶液在50°C反应，在反应过程中，用氨水调节pH在9-11范围内...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢青青，
申请(专利权)人：江苏科捷锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32