锂离子电池正极材料、其制备方法及锂离子电池的制作方法_2

文档序号:9812850阅读:来源:国知局
0039] 优选的,球磨介质为氧化铅球磨珠。
[0040] 步骤S120、将混合物在有氧气氛中加热至550°C~70(TC,恒温般烧2小时~10小 时得到中间产物。
[0041] 该步骤得到的中间产物为媒儘铅的氧化物。
[0042] 优选的,混合物在有氧气氛中加热至55(TC~70(TC时的升温速率为rC /min~ !(TC /min。
[0043] 优选的,有氧气氛为空气气氛或氧气气氛。
[0044] 优选的,有氧气氛中气体的流量为3m3/h~18m3/h。
[0045] 优选的,般烧2小时~10小时后自然冷却至室温。
[0046] 优选的,般烧在马弗炉中进行。
[0047] 步骤S130、将中间产物研磨粉碎。
[0048] 优选的,粉碎采用行星式球磨机或立式球磨机研磨。
[0049] 优选的,粉碎后的中间产物的粒径为2~10 U m。
[0050] 步骤S140、将中间产物与裡源按照媒源和裡源中媒与裡的摩尔比为化5-y) ;1~ (0. 5-y) : 1. 1混合后球磨得到预混料。
[0051] 优选的,裡源选自氨氧化裡、硝酸裡、醋酸裡及碳酸裡中的至少一种。
[0052] 优选的,球磨的时间为2小时~10小时。
[0053] 优选的,球磨采用行星式球磨机或立式球磨机。
[0054] 优选的,球磨的转速为350;r/min-650;r/min。
[00巧]步骤S150、将预混料在有氧气氛中,先加热至40(TC~60(TC恒温般烧2小时~12 小时,再加热至750°C~90(TC恒温般烧2小时~24小时,然后降温至50(TC~60(TC下退 火处理2小时~24小时,冷却后得到裡离子电池正极材料。
[0056] 该步骤中,得到的裡离子电池正极材料的结构式为LiNi。. g yMni. g 2yAl2y〇4,其中 0<y《0. 3。
[0057] 优选的,有氧气氛为空气气氛或氧气气氛。
[005引优选的,有氧气氛中气体的流量为3mVh~18mVh。
[0059] 优选的,W rC /min~10°C /min的升温速率将预混料加热至40(TC~60(TC。
[0060] 优选的,W TC /min~10°C /min的升温速率将预混料由400°C~600°C加热至 750〇C ~90(TC。
[0061] 优选的,W rC /min~1(TC /min的降温速率将预混料由75(TC~90(TC降温至 50(TC ~60(TC。
[0062] 优选的,冷却的操作为:自然冷却至室温。
[0063] 步骤S160、将得到的裡离子电池正极材料粉碎。
[0064] 优选的,粉碎采用行星式球磨机或立式球磨机研磨成细粉。
[0065] 优选的,粉碎后的裡离子电池正极材料的粒径为5~15 U m。
[0066] 上述裡离子电池正极材料的制备方法制备的裡离子电池正极材料稳定性较好且 比容量较高;制备方法简单,不产生废水,对环境无污染且生成成本较低。
[0067] 需要指出的是,上述裡离子电池正极材料的制备方法中,步骤S130和步骤S160可 W省略。
[0068] W下通过具体实施例进一步阐述。
[0069] 实施例1
[0070] 实施例1制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNie.e yMni.e 2yAl2y〇4,其中y = 0. 3,即制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNia.2M%gAla.e〇4。
[0071] 上述裡离子电池正极材料的制备方法包括W下步骤:
[0072] (1)按元素摩尔比Ni ;Mn ;A1 = 0. 2:0. 9 ;0. 6的比例称取六水合硝酸媒、四水合硝 酸媒和氨氧化铅放入球磨罐中,加入丙丽,丙丽与媒源的质量比为0. 2:1,W 65化/min的速 度,球磨1化得到混合物;
[0073] (2)将步骤(1)中的混合物转移到马弗炉中,在空气氛围中,W 1(TC /min的升温 速度加热到70(TC,恒温般烧IOh ;
[0074] (3)然后自然冷却至室温,取出样品,用行星式球磨机研磨成细粉,球磨转速为 65化/min,得到中间产物媒儘铅的氧化物;
[00巧](4)将步骤(3)所值得的中间产物媒儘铅(Ni-Mn-Al)的氧化物与二水合氨氧化裡 按照所加入的Ni源与Li源摩尔比为n(Ni) ;n化i) =0.3 :1.05的比例混合,然后转移到球 磨机上球磨IOh ;
[007引 妨将步骤(4)的产物转移到马弗炉中,在空气氛围中,W 1(TC /min的升温速度 加热到60(TC,恒温12h W烧掉产物中的残留的有机物,提高产物的纯度,然后再W 1(TC / min的升温速度加热到90(TC般烧24h,之后W 1(TC /min的降温速度降温至60(TC,恒温 24h,最后自然冷却至室温;
[0077] (6)将步骤(5)的产物用行星式球磨机研磨成细粉,球磨转速为65化/min,得到媒 儘铅酸裡正极材料LiNie.2M%gAlae〇4。
[007引本实施例制备的媒儘铅酸裡LiNia.2M%gAUe04的沈M如图1所示,从沈M上面 可W观察到,用该方法制备的材料分散性好,颗粒尺寸均匀,没有太多的团聚,粒径分布在 5-15 y m 之间。
[007引 实施例2
[0080] 实施例2制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNie.e yMni.e 2yAl2y〇4,其中y = 0. 25,即制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNie.25Mn1Ale.5O4。
[0081] 上述裡离子电池正极材料的制备方法包括W下步骤:
[008引 (1)按元素摩尔比Ni ;Mn ;A1 = 0. 25:1:0. 5的比例称取六水合硫酸媒、四水合硫 酸儘和六水合氯化铅放入球磨罐中,加入适丙丽,丙丽与媒源的质量比为0. 15:1,W 65化/ min的速度,球磨化得到混合物;
[008引 似将步骤(1)中的混合物转移到马弗炉中,在氧气流量为ISm3A氛围中,W 10°C /min的升温速度加热到70(TC,恒温般烧IOh ;
[0084] (3)然后自然冷却至室温,取出样品,用行星式球磨机研磨成细粉,球磨转速为 4(K)r/min,得到中间产物媒儘铅的氧化物
[0085] (4)将步骤(3)所制得的中间产物媒儘铅(Ni-Mn-Al)的氧化物与二水合氨氧化裡 按照所加入的Ni源与Li源的摩尔比为n(Ni) ;n化i) = 0. 25 ;1. 05的比例混合,然后转移 到球磨机上球磨化;
[008引 妨将步骤(4)的产物转移到马弗炉中,在18m3/h流量的氧气氛围中,W 1(TC / min的升温速度加热到60(TC,恒温12h W烧掉产物中的残留的有机物,提高产物的纯度,然 后再W 1(TC /min的升温速度加热到90(TC般烧2地,之后W 1(TC /min的降温速度降温至 55(TC,恒温2地,最后自然冷却至室温;
[0087] (6)将步骤妨的产物球磨粉粹,得到媒儘铅酸裡正极材料LiNie.2sMniAle.5〇4。
[008引 实施例3
[008引实施例3制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNie.g yMni.g 2yAl2y04,其中y = 0. 2,即制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNia.3Mn1.1Ala.4O4。
[0090] 上述裡离子电池正极材料的制备方法包括W下步骤:
[0091] (1)按元素摩尔比Ni ;Mn ;A1 = 0. 3:1. 1 ;0. 4的比例称取六水合氯化媒、四水合氯 化儘和九水硝酸铅放入球磨罐中,加入丙丽,丙丽与媒源的质量比为0. 1:1,W 5(K)r/min的 速度,球磨化得到混合物;
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