一种用于电池的正极材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电池设备，特别是一种用于电池的正极材料。
【背景技术】
[0002]镁二次电池是基于锂离子电池理论而发展的一种新型可充电池。镁是在元素周期表中与锂处于对角线位置的第II组族金属，因而与锂具有相似的物理和化学性质。镁的价格底廉(约为锂的1/24)，环境友好、熔点高￠49度)、易加工处理、相对于锂活泼性差，安全性更高，因此用镁的化合物作为镁电池是一种有良好应用前景的化学电源。2000年，以色列 D.Aurbach 研宄小组提出的 Mg | 0.25mol/LMg (AlCl2BuEt) 2/THF\MgxMo3S4体系，极大推进了可充镁电池的进展。可充镁电池在大负荷用途方面具有潜在优势，与大型动力锂二次电池相比，有望在安全和价格两点上取得突破，也能提供比铅酸电池和镍镉电池体系高得多的能量密度，被认为是很有望适于电动汽车的一种绿色蓄电池。我国镁资源(大多数为MnC03)的储量居世界首位，具有开发镁电池的独特优势。近年来，国内对镁电池的研宄已逐渐引起重视。
[0003]然而在制备镁二次电池时，往往很难掌握镁在电池的正极材料中含量。因为镁离子对镍钴锰锂系正极材料的结构和形貌都会产生一定的影响。这些结构和形貌上的影响又会影响电池的特性
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要提供一种合适含量的具有镁的用于电池的正极材料，以满足上述需要。
[0005]一种用于电池的正极材料包括由亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁、碳酸锂以及由亚硝酸锰溶液制成的钴镍镁锰锂正极材料，其中，所述镁的含量为4%?6%。
[0006]一种用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于，所述含有镁的用于电池的正极材料的制备方法包括:
[0007]提供盛有去离子水的烧杯；
[0008]将亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁和亚硝酸锰配成亚硝酸盐混合溶液，并控制所述亚硝酸镁的化学计量比为10%?15% ;
[0009]用碱溶液滴定控制所述去离子水的PH值保持在11左右；
[0010]将配好的硝酸盐混合溶液用滴定管逐滴滴入盛有去离子水的烧杯里生成沉淀；
[0011]生成的钴镍镁锰氢氧化物沉淀物用去离子水洗涤，过滤后干燥；
[0012]对干燥好的钴镍镁锰氢氧化物进行重量称重；
[0013]将称重后的钴镍镁锰氢氧化物与碳酸锂充分混合，所述碳酸锂的重量要控制使镁的含量保持在4%?6%之间以制得所述钴镍镁锰锂正极材料。
[0014]由于所述制备方法制得的钴镍镁锰锂正极材料，由于所述镁含量保持在4%?6%，使得该正极材料在CRD表征图中的衍射强度变小，峰位偏移也小，同时杂相峰消失，镁离子的掺杂有助于单一相材料的合成，而当掺杂镁含量为4%?6%时结构有序性最好，有利于充分抑制锂离子嵌脱过程中的相变化，使得充放电性能、循环性能得到明显改善。
【附图说明】
[0015]以下结合附图描述本发明的实施例，其中:
[0016]图1为本发明提供的一种用于电池的正极材料的制备方法流程图。
[0017]图2为图1的用于电池的正极材料的X射线衍射光谱法表征图。
[0018]图3A-图3C为图1的用于电池的正极材料的扫描电子显微镜法的形貌图。
【具体实施方式】
[0019]以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅作为实施例，并不用于限定本发明的保护范围。
[0020]请参阅图1，其为本发明提供的一种用于电池的正极材料的制备方法步骤图。所述用于电池的正极材料的制备方法包括如下步骤:
[0021]步骤101:提供盛有去离子水的烧杯；
[0022]步骤102:将亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁和亚硝酸锰配成亚硝酸盐混合溶液，并控制所述亚硝酸镁的化学计量比重为10%?15% ;
[0023]步骤103:用碱溶液滴定控制所述去离子水的PH值保持在11左右；
[0024]步骤104:将配好的硝酸盐混合溶液用滴定管逐滴滴入盛有去离子水的烧杯里生成沉淀；
[0025]步骤105:生成的钴镍镁锰氢氧化物沉淀物用去离子水洗涤，过滤后干燥；
[0026]步骤106:对干燥好的钴镍镁锰氢氧化物进行重量称重；
[0027]步骤107:将称重后的钴镍镁锰氢氧化物与碳酸锂充分混合，所述碳酸锂的重量要控制使镁的含量保持在4%?6%之间以制得所述钴镍镁锰锂正极材料。
[0028]在步骤101中，所述去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水，这样会所制得的正极材料比较干净，性能也会更优良。在该步骤中，为了后续的操作，还应将该烧杯放在搅拌器上同时加热到50度。所述搅拌器可以是恒温磁力搅拌器，即其可以在搅拌的同时对其加温。
[0029]在步骤102中，为了控制镁在整个正极材料中的比重，所述亚硝酸镁的化学计量比重应控制在所述亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁和亚硝酸锰组成的混合溶液中的比重为10 %?15 %。至于所述亚硝酸钴、亚硝酸镍以及亚硝酸锰各自的化学比重，如摩尔比可以为一样，即1:1:1。同时还要控制亚硝酸锰的浓度，在本实施例中，所述亚硝酸锰的质量浓度为50%，所述亚硝酸盐混合溶液的摩尔浓度为0.5mol/Lo
[0030]在步骤103中，所述碱溶液可以为氨水与氢氧化纳的混合溶液。可以使用滴定管将该碱溶液逐滴滴入上述的亚硝酸盐的混合溶液中。在点滴该碱溶液的过程中，同时要测试所述去离子水的PH值，一定要使其维持在11左右，以保证所述亚硝酸盐的碱性，从而可以保证后续的化学反应可以正常进行，并形成钴镍镁锰的氢氧化物的前驱体。
[0031]在步骤104中，使用滴定管将亚硝酸盐的混合溶液滴入所述的混合有碱溶液的去离子水中，以与所述碱性溶液发生反应形成钴镍镁锰的氢氧化物的前驱体。
[0032]需要进一步说明的是，在步骤103和步骤104中，在滴定所述碱溶液与亚硝酸盐的混合溶液的过程中，还要搅拌该溶液以使离子浓度、PH值一致。可以根据用量的要求，设定滴定的时间。在本实施例中，滴定的时间可以为8小时。同时为了让所述碱溶液与氢氧化物前驱体能够充分反应，在滴定完以后还要继续在50度下搅拌一定时间。
[0033]在步骤105中，对所生产的钴镍镁锰氢氧化物沉淀物洗涤的作用是除去其中的钠离子，该钠离子