一种三元锂离子蓄电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及三元锂离子蓄电池领域，特别涉及一种三元锂离子蓄电池正极材料及其制备方法。具体正极材料制备方法：1)以M(Ac)·4H2O(M＝Ni、Mn、Co)、LiAc·H2O为原料按计量数比混合，加入无水乙醇，充分溶解；2)将充分溶解后的溶液，于开阔处或高温箱中点燃酒精，充分燃烧后，得到紫色前驱体；3)将步骤2得到的前驱体研磨、过筛；4)过筛得到粉末，放入管式炉中，通入空气，从室温以1℃/min升温到550℃，恒温5h，继续以2℃/min分别升温到800℃进行烧结，恒温9h；5)自然冷却到60℃取出，研磨、过筛。本发明中，正极材料采用酒精燃烧法制备，改善了三元材料结构，提高了电池的循环寿命；降低了煅烧温度要求。

说明书

技术领域

本发明涉及三元锂离子蓄电池领域，特别涉及一种三元锂离子蓄电池正极材料及其制备方法。

背景技术

Co、Ni和Mn三元素均属于第4周期过渡金属元素，离子半径、核外电子排布、晶体结构及物理化学性质都很接近，因此可以按照任意比例形成α-NaFeO4层状固溶体；富锂层状氧化物正极材料具有比容量高、价格低廉、环境友好无污染等优点，该材料在充电电压范围为2-4.6V或2-4.8V时，放电比容量较高，可超过200mAhg

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种三元锂离子蓄电池正极材料及其制备方法。

实现本发明目的的技术方案是：

一种三元锂离子蓄电池正极材料为富锂层状氧化物，其化学式为Li

一种三元锂离子蓄电池正极材料的制备方法，具体步骤为：

S1.以M(Ac)·4H

S2.将充分溶解后的溶液，于开阔处或高温箱中点燃酒精，充分燃烧后，得到紫色前驱体；

S3.将S2中得到的前驱体研磨、过筛；

S4.过筛得到粉末，放入管式炉中，通入空气，升温到550℃～800℃进行烧结，恒温9-15h；

S5.自然冷却到60℃取出，研磨、过筛。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

(1)本发明采用酒精燃烧法制备，改善了三元材料结构，提高了电池的循环寿命。

(2)本发明采用酒精燃烧法制备，降低了对煅烧温度要求，适合工业化生产。

(3)本发明缩短了制备时间，提高效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为Li

图2为Li

具体实施方式

(实施例1)

本实施例中，三元锂离子蓄电池正极材料为富锂层状氧化物，其化学式为Li

(1)以M(Ac)·4H

(2)将充分溶解后的溶液，于开阔处或高温箱中点燃酒精，充分燃烧后，得到紫色前驱体。

(3)将(2)中得到的前驱体研磨、过筛。

(4)过筛得到粉末，放入管式炉中，通入空气，从室温以1℃/min升温到550℃，恒温5h，继续以2℃/min分别升温到800℃进行烧结，恒温9h。

(5)自然冷却到60℃取出，研磨、过筛。

(实施例2)

本实施例与实施例1基本相同，其区别特征在于：三元锂离子蓄电池正极材料为富锂层状氧化物，其化学式为Li

Li：Mn：Co：Ni＝1.15：0.55：0.15：0.15。

图1为制备的Li

图2为制备的Li

与三元锂离子蓄电池正极材料相比，本发明中的正极材料制备方法制作的三元锂离子蓄电池，有效的改善了正极材料的结构，降低了煅烧温度要求，100％DOD循环寿命得到提升，其中实施例1制作的电池达到1040次，实施例2制作的电池达到1000次，而现有普通电池仅为800次，电池循环寿命均提高25％左右。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。