是由碱溶液中的氢氧化钠中和反应后出来的钠离子。对该洗涤后的沉淀物可以进行干燥，如在80度下干燥。
[0034]在步骤107中，为了补偿锂离子的挥发，可以适当增加碳酸锂的重量比。为了使所述钴镍镁锰氢氧化物与碳酸锂能够充分反应，该混合物可以在空气中先在660°C预烧6小时，然后升温至860°C烧12小时。最后随炉冷却后即可制得该用于电池的正极材料。
[0035]所述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%。从上述的制备步骤中可以看到所述钴镍镁锰锂正极材料是由所述亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁、以及亚硝酸锰溶液制成的钴镍锰镁氢氧化物与碳酸锂反应制的。同时，优选的是，所述镁的含量为5%。下面以镁含量为5%的正极材料进行结构与形貌分析，以得出该所述镁含量为5%的钴镍镁锰锂正极材料的特性。
[0036]图2为掺杂镁离子的摩尔数为0%、5%和10%时钴镍镁锰锂正极材料的X射线衍射光谱法(XRD)的表征图，其中，a为镁离子的摩尔数为0%的XRD表征图，b为镁离子的摩尔数为5%的XRD表征图，c为镁离子的摩尔数为10%的XRD表征图。从图2中可以看出，掺杂5%和10%镁离子时，(006,012)和(018，110)两组衍射峰明显分开，在XRD衍射图谱中未显示有第二相存在。镁离子替代锰离子有使Ni2+氧化为Ni3+的趋势，增加了反应活性，所需合成温度降低，在850°C就能形成单一相产物。镁含量为5%时，衍射角的2 Θ差值最大。但掺杂镁量不同，各衍射峰的强度及峰位也有相应变化。掺杂10%镁离子比掺杂5%镁离子衍射强度变小，峰位向小角度方向偏移。同样，当不掺杂镁时，衍射强度也比掺杂5 %时的小，峰位也向小角度方向偏移。
[0037]图3A-图3C分别为掺杂镁离子的摩尔数为0%、5%和10%时钴镍镁锰锂正极材料的扫描电子显微镜法的形貌图，其中图3A为掺杂镁离子的摩尔数为0%的扫描电子显微镜法的形貌图，图3B为掺杂镁离子的摩尔数为5%的扫描电子显微镜法的形貌图，图3C为掺杂镁离子的摩尔数为10%的扫描电子显微镜法的形貌图。从三个图中可看出，掺杂不同镁含量时产物的颗粒大小都比较均匀，粒径分布比较窄，类球形。不同的是随镁含量增加，颗粒大小依次增大。镁元素的掺杂促进了钴镍镁锰锂正极材料晶粒的长大。可能原因随镁含量增加提高了前驱体与碳酸锂固相反应的活性。但是，未掺杂镁时，在晶粒之间有一些峰宽的杂相小锋，但随着镁离子替代锰离子量的增加，杂相峰消失，镁离子的掺杂有助于单一相材料的合成，且从图3B中可以看出，当掺杂镁含量为5%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。
[0038]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于电池的正极材料，其特征在于:所述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%。
2.如权利要求1所述的用于电池的正极材料，其特征在于:所述镁的含量为5%。
3.如权利要求1所述的用于电池的正极材料，其特征在于:所述钴镍镁锰锂正极材料是由所述亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁、以及亚硝酸锰溶液制成的钴镍锰镁氢氧化物与碳酸锂反应制的。
4.一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: 提供盛有去离子水的烧杯； 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% ; 用碱溶液滴定控制所述去离子水的PH值保持在11左右； 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； 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； 对干燥好的钴镍镁锰氢氧化物进行重量称重； 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。
5.如权利要求4所述的用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于:在将亚硝酸钴、亚硝酸镍、亚硝酸镁和亚硝酸锰配成亚硝酸盐混合溶液的步骤中，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
6.如权利要求4所述的用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于:在用碱溶液滴定控制所述去离子水的PH值保持在11左右的步骤中，所述碱溶液为氨水和氢氧化纳的混合溶液。
7.如权利要求4所述的用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于:在权利要求4中所制得的钴镍镁锰锂正极材料还在空气气氛中先660°C预烧6小时，然后升温至860°C烧12小时。
8.如权利要求4所述的用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于:在提供盛有去离子水的烧杯的步骤中，还应将该烧杯放在搅拌器上加热到50度。
9.如权利要求8所述的用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于:所述搅拌器为恒温磁力搅拌器。
10.如权利要求4所述的用于电池的正极材料的制备方法，其特征在于:在滴定所述碱溶液及亚硝酸盐溶液的过程中，就搅拌该溶液以使离子浓度、PH值一致。
【专利摘要】一种用于电池的正极材料及其制备方法。所述用于电池的正极材料及其制备方法包括由亚硝酸钴、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％。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。本发明还包括一种用于电池的正极材料的制备方法。
【IPC分类】H01M4-525, H01M4-505
【公开号】CN104852044
【申请号】CN201510213087
【发明人】王建平, 王悦沣, 韩雪莲, 燕宏伟
【申请人】燕宏伟
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月28日