一种锂电池正极活性材料制备方法与流程

文档序号:11837498阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锂电池正极活性材料制备方法,该正极活性材料的化学式为Li2-x-y-zMnxNiyPbzO2,其中x=0.31-0.35,y=0.25-0.28,z=0.02-0.04,该制备方法包括如下步骤:

(1)按化学式的摩尔比称取相应的原料,将含锰源、镍源和铅源的溶液与含柠檬酸根离子的溶液进行混合共沉淀,并控制混合条件,得到前驱体浆料;

(2)将步骤(1)所得前驱体浆料进行喷雾干燥,得到前驱体粉体;

(3)将步骤(2)所得前驱体粉体、锂源混合,并将混合物高温焙烧得到正极活性材料。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述锰源为醋酸锰和/或硝酸锰,所述镍源为硝酸镍,所述铅源为硝酸铅;所述含柠檬酸根离子的溶液为柠檬酸溶液、柠檬酸与氨水的混合溶液、柠檬酸铵溶液或柠檬酸铵与氨水的混合溶液中的至少一种;所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂和氟化锂中的至少一种。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,添加氨水溶液进行共沉淀;所控制的混合条件为:搅拌速度为500-1000rpm,反应温度为室温至85℃,反应时间≥4h。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述含柠檬酸根离子的溶液的浓度为0.5-1.5mol/L;镍源、锰源和铅源的溶液中镍、锰和铅离子的总浓度为0.5-1mol/L,所述前驱体浆料的固含量为50g/L-150g/L,喷雾干燥时的进风温度为150℃-280℃;喷雾干燥过程中所排出的气体冷凝得到的醋酸铵类或硝酸铵类物质可回收利用。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在步骤(2)与步骤(3)之间进 一步包括对所得前驱体粉体进行低温热处理的步骤。该低温热处理的条件为:在100-300℃保温5-15h,再升温至300-500℃保温5-15h。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)中混合物高温焙烧条件为:焙烧温度为850-900℃,保温时间为10-20h。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,在混合前驱体粉体、锂源,加入络合剂,所述锂源与络合剂的摩尔比为:1:(0.05-0.25)。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述络合剂为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸盐(EDTA二钠或四钠)、二乙烯三胺五羧酸盐(DTPA)、酒石酸、乙二胺四甲叉磷酸钠(EDTMPS)、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(DETPMPS)、胺三甲叉磷酸盐、水解聚马来酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚羟基丙烯酸、聚丙烯酰胺、1,10-邻二氮菲、二巯基丙醇、二巯基丙烷磺酸钠、巯基乙胺、巯基乙酸、8-羟基喹啉、三乙撑四胺、冠醚中的一种或多种的混合物。

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