包覆改性三元正极材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锂离子电池正极材料的制备方法，具体是一种LiCoO2包覆改性三元正极材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]523三元正极材料LiNia5Coa2Mna3O2作为锂离子电池正极材料，具有价格低、放电比容量高、循环稳定等特点。但现有523三元正极材料存在着高电压4.6V条件下的循环性能不佳的缺陷，有待进一步改善。影响循环性能的主要原因是正极材料的含Ni量较高，在电池循环过程中材料与电解液发生氧化还原反应，使正极材料的表面不稳定；另外4.6V条件下，正极材料的脱锂量> 0.5，材料的内部结构不稳定，影响了正极材料的放电。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够对常规523三元正极材料进行包覆改性，提高正极材料高电压4.6V条件下的循环性能的LiCoO2包覆改性三元正极材料的制备方法。
[0004]本发明LiCoO2包覆改性三元正极材料的制备方法包括以下步骤:
[0005]I)将三元前驱体Nia5Coa2Mnci3 (OH)2用超细研磨机研磨至粒径500nm级；
[0006]2)将磨细前驱体预烧，烧结温度200_400°C，稳定前驱体的结构；
[0007]3)将上一步获得的前驱体与L1H混合，在900°C下烧结，制备523三元正极材料LiNia5Coa2Mna3O2，控制L1H的摩尔比过量1%?3%，弥补烧结过程中的Li挥发。
[0008]4)将烧结得到的523三元正极材料与1000?4000ppm的La (NO3)3及1000?5000ppm块体结构稳定剂Mg(OH)2混合，混合均匀后，在950°C下烧结，得到掺杂的正极材料。
[0009]5)将上一步骤得到的材料与Co304、Li2CCV混合在700?1000 °C下烧结，获得LiCoO2包覆的三元正极材料；所述Co 304与Li 2C03的摩尔比为2:3，Co 304和Li 20)3的总量是523三元正极材料质量的10?30%。
[0010]本发明针对大颗粒三元正极材料与电解液的接触不充分的缺陷，采用纳米级正极材料，通过掺杂稳定正极材料的结构，同时由于LiCoO2的放电效率比三元材料高，通过包覆LiCoO2进一步提高了三元材料的放电性能，其在高电压4.6V条件下的循环性能明显高于普通三元正极材料。
【具体实施方式】
[0011]本发明制备LiCoO2包覆改性三元正极材料的实施例步骤如下L
[0012]1、将3 μπι三元前驱体Nia5Coa2Mna3(OH)2SOOg与水按1:3混合，用超细研磨机研磨30?60min，得到纳米级三元前驱体，粒径在500nm左右。
[0013]2、将磨细前驱体预烧，烧结温度300°C，稳定前驱体的结构。
[0014]3、前驱体与L1H混合在900°C下烧结，控制L1H过量2%，弥补烧结过程中的Li挥发。
[0015]4、将烧结得到的523三元正极材料与3000ppm的La (NO3)3及4000ppm块体结构稳定剂18(0!1)2混合，混合均匀后，在950°C下烧结，得到掺杂的正极材料。
[0016]5、将得到的产品与Co304、Li2CCV混合在950°C下烧结，获得LiCoO 2包覆的三元正极材料。其中Co3O4与Li 2C03的摩尔比为2:3，Co 304和Li 20)3的总量是523三元正极材料质量的20%。
[0017]对本发明实施例获得的正极材料进行4.6V高电压循环测试，容量保持率均达到90%以上。
【主权项】
1.一种LiCoO2包覆改性三元正极材料的制备方法，其特征是:包括以下步骤， 1)将三元前驱体Nia5Coa2Mna3(OH)2用超细研磨机研磨至粒径500nm级； 2)将磨细前驱体预烧，烧结温度200-400°C，稳定前驱体的结构； 3)将上一步获得的前驱体与L1H混合，在900°C下烧结，制备523三元正极材料LiNia5Coa2Mna3O2，控制L1H的摩尔比过量1%?3% ; 4)将烧结得到的523三元正极材料与1000?4000ppm的La(NO3)3及1000?5000ppm块体结构稳定剂18(0!1)2混合，混合均匀后，在950°C下烧结，得到掺杂的正极材料； 5)将上一步骤得到的材料与Co304、Li2C(V混合在700?1000°C下烧结，获得LiCoO2包覆的三元正极材料；所述Co3O4与Li 2C03的摩尔比为2:3，Co 304和Li 20)3的总量是523三元正极材料质量的10?30%。
2.根据权利要求1所述的LiCoO2包覆改性三元正极材料的制备方法，其特征是:所述步骤5)中烧结温度为950°C，Co3O4和Li 20)3的总量是523三元正极材料质量的20%。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池正极材料的制备方法。该方法包括以下步骤：1）将三元前驱体研磨至粒径500nm级；2）将前驱体预烧；3）将前驱体与LiOH混合，烧结，制备523三元正极材料；4）将523三元正极材料与La（NO3）3及Mg(OH)2混合,烧结，得到掺杂的正极材料；5）将上一步骤得到的材料与Co3O4、Li2CO3混合烧结，获得LiCoO2包覆的三元正极材料。本发明提高了三元材料的放电性能，其在高电压4.6V条件下的循环性能明显高于普通三元正极材料。
【IPC分类】H01M4-505, H01M4-525
【公开号】CN104733723
【申请号】CN201510072338
【发明人】蒯三可
【申请人】江苏科捷锂电池有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月11日