总量:锂的摩尔比为1:1.5称取碳酸锂和前驱体粉末，均匀混合；
[0049](9)将混合后的粉末在750°C高温下煅烧12h，自然冷却后得到目标产物0.5Ll2MnO3.0.5Li (Nia33Coa33Mna33) O2材料。
[0050]实施例三:
[0051]0.4Li2Mn03.0.6Li (Nia4Coa2Mna4) O2的合成，其步骤如下:
[0052](I)将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰化合物按照摩尔比N1: Co: Mn =0.24: 0.12: 0.64称量，加入超纯水，配置为总浓度为1.0moI/L的金属溶液250mL。
[0053](2)配置浓度为2.0moI/L的NaOH碱溶液250mL ；
[0054](3)配置浓度为10mol/L的氨水50mL作为络合剂；
[0055](4)配置浓度为lmol/L的氨水500mL作为底液；
[0056](5)共沉淀:将装有步骤(4)中底液的反应釜置入水浴锅中，控制水浴温度为60°C，机械搅拌速率为lOOOrpm，待PH值稳定后用蠕动栗以1:1的速率通入金属溶液和碱溶液，并缓慢通入络合剂，保持溶液PH值为10，持续搅拌2h，反应完成后得到沉淀；
[0057](6)将得到的Nia24Coai2Mna64(0如沉淀分别用去离子水和乙醇离心，在鼓风干燥箱中干燥过夜，然后120°C真空干燥12h。
[0058](7)将干燥后的沉淀球磨混合，并加入去离子水和粘结剂得到浆料，进行喷雾干燥，得到前驱体；
[0059](8)按照金属元素总量:锂的摩尔比为1:1.5称取碳酸锂和前驱体粉末，均匀混合；
[0060](9)将混合后的粉末在750 °C高温下煅烧12h，自然冷却后得到目标产物0.4Li2MnO3.0.6Li (Nia4Coa2Mna4) O2材料。
[0061]实施例四:
[0062]0.5Li2Mn03.0.5Li (Nia4Coa2Mna4) O2的合成，其步骤如下:
[0063](I)将硝酸镍、硝酸钴、硝酸锰化合物按照摩尔比Ni: Co: Mn = 0.2: 0.1: 0.7称量，加入超纯水，配置为总浓度为1.0moI/L的金属溶液250mL。
[0064](2)配置浓度为1.0moI/L的NaOH碱溶液250mL ；
[0065](3)配置浓度为10mol/L的氨水50mL作为络合剂；
[0066](4)配置浓度为lmol/L的氨水500mL作为底液；
[0067](5)共沉淀:将装有步骤(4)中底液的反应釜置入水浴锅中，控制水浴温度为60°C，机械搅拌速率为lOOOrpm，待PH值稳定后用蠕动栗以1: 2的速率通入金属溶液和碱溶液，并缓慢通入络合剂，保持溶液PH值为10，持续搅拌lh，反应完成后得到沉淀；
[0068](6)将得到的Nia2CoaiMna7(OH)^淀分别用去离子水和乙醇离心，在鼓风干燥箱中干燥过夜，然后120°C真空干燥12h ;
[0069](7)将干燥后的沉淀球磨混合，并加入去离子水和粘结剂得到浆料，进行喷雾干燥，得到前驱体；
[0070](8)按照金属元素总量:锂的摩尔比为1: 1.5称取氢氧化和前驱体粉末，均匀混合；
[0071](9)将混合后的粉末在750 °C高温下煅烧20h，自然冷却后得到目标产物0.5Li2MnO3.0.5Li (Nia4Coa2Mna4) O2材料。
[0072]将合成的二次锂离子球形富锂锰基层状氧化物材料制备成锂离子电池的方法如下:
[0073]将合成的二次锂离子球形富锂锰基层状氧化物材料、乙炔黑、PVDF按照85: 10: 5的质量比研磨均匀后，加入适量的NMP搅拌使其成为均匀浆料。将浆料用涂膜机均匀涂布在干净的铜铝箔上制成电极片，并在真空干燥箱中烘干。将烘干的电极片刻成直径12_的圆片并与锂片在氩气气氛的手套箱中封装为半电池。
[0074]上述步骤组装的是扣式电池，仅仅是为测试该材料性能，然而制备的二次锂离子球形富锂锰基层状氧化物材料可应用于方形、扣式、软包装、圆柱形电池等各类锂离子电池中。
[0075]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:该合成方法的步骤如下: (1)将锰源、镍源、钴源化合物按照镍、锰、钴元素按一定摩尔比进行称量，加入超纯水，配置为总浓度为0.5-2.0moI/L的金属溶液； (2)配置浓度为1.0-4mol/L的碱溶液； (3)配置浓度为10mol/L的氨水作为络合剂； (4)配置浓度为lmol/L的氨水作为底液； (5)共沉淀:将装有步骤(4)中底液的反应釜置入水浴锅中，控制水浴温度为60°C，机械搅拌速率为800-1000rpm，待PH值稳定后用蠕动栗以1:1的速率通入金属溶液和碱溶液，并缓慢通入络合剂，保持溶液PH值为10，持续搅拌l_2h，反应完成后得到姒0!1)2沉淀(M = N1、Co、Mn)； (6)将得到的M(OH)2沉淀(M= N1、Co、Mn)分别用去离子水和乙醇离心，在鼓风干燥箱中干燥过夜，然后100-120°C真空干燥12h ; (7)将干燥后的沉淀通过球磨混合均匀，并加入溶剂和粘结剂得到浆料，进行喷雾干燥，得到前驱体； (8)按照金属元素总量:锂的摩尔比为1: 1.5称取锂源化合物，均匀混合； (9)将混合后的粉末在700-800°C高温下煅烧10-20h，自然冷却后得到目标产物球形富锂锰基层状氧化物材料。2.根据权利要求1所述的一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:步骤(I)中所述的锰源为硝酸锰、硫酸锰、乙酸锰这三种中的至少一种，所述的镍源为硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍这三种中的至少一种，所述钴源为硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴这三种中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:步骤(2)所述的碱溶液为氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钠这三种中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:步骤(7)中所述的球磨混合，球磨时间为2-8h，转速为300-400rpm。5.根据权利要求4所述的一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:步骤(7)中所述的浆料所用溶剂为去离子水，浆料固含量为10%-30%，所用粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮这两种中的至少一种。6.根据权利要求5所述的一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:步骤(7)中所述的喷雾干燥采用压力式喷雾干燥机，压强为2-3Bar，进风温度为200-220°C，出风温度为100-120°C，进料速度为2_10mL/min。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其特征在于:步骤(8)中所述的锂源为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂这三种中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料的合成方法，其分子式为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，(0＜x＜1，M＝Ni、Co、Mn)；该合成方法步骤如下：(1)将锰源、镍源、钴源化合物进行共沉淀，得到前驱体；(2)将前驱体进行喷雾干燥，得到微球形前驱体；(3)将微球形前驱体与锂源混合进行后煅烧，得到球形富锂锰基层状氧化物材料；该方法制备的二次锂离子球形电池富锂锰基层状氧化物材料具有成分配比精准，粒度均匀，振实密度高，电化学性能好的特点。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/505, H01M4/525, H01M4/36
【公开号】CN105140473
【申请号】CN201510438085
【发明人】何平, 戴晨光, 周豪慎
【申请人】苏州迪思伏新能源科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月23日