，W 5°C /min的升温速度加 热到50(TC，恒温化队晓掉产物中的残留的有机物，提高产物的纯度，然后再W 5°C /min的 升温速度加热到85(TC般烧化，之后W 1(TC /min的降温速度降温至50(TC，恒温化，最后自 然冷却至室温；
[0132] (6)将步骤巧）的产物粉粹，得到媒儘铅酸裡正极材料LiNiD.sMn1.5Aln.D5O2。
[0133] 对比例2
[0134] 对比例2制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNie.g xAl2x〇2,其中X = 0. 025,即制备的裡离子电池正极材料的化学式为LiNie.475M%475Alae5〇2。
[0135] 上述裡离子电池正极材料的制备方法包括W下步骤：
[0136] (1)按元素摩尔比Ni ;Mn ;A1 = 0. 475 ;0. 475 ;0. 05的比例称取六水合硝酸媒、 四水合硝酸儘和氯化铅放入球磨罐中，加入适量的己醇，己醇与媒源的质量比为0. 1:1 W 65化/min的速度，球磨1化得到混合物；
[0137] (2)将步骤（1)中的混合物转移到马弗炉中，在氧气流量为空气氛围中，W 5rc / min的升温速度加热到600 C,恒温般烧化；
[013引 做然后自然冷却至室温，取出样品，粉粹得到中间产物媒儘铅的氧化物；用行星 式球磨机，400;r/min研磨成细粉。
[0139] (4)将步骤（3)所值得的中间产物媒儘铅（Ni-Mn-Al)的氧化物与氨氧化裡按照元 素摩尔比为n化i) :n(Ni+Mn+Al) = 10 ;9的比例混合，然后转移到球磨机上球磨化；
[0140] (5)将步骤（4)的产物转移到马弗炉中，在空气氛围中，W 5°C /min的升温速度加 热到50(TC，恒温化队晓掉产物中的残留的有机物，提高产物的纯度，然后再W 5°C /min的 升温速度加热到85(TC般烧化，之后W 1(TC /min的降温速度降温至50(TC，恒温化，最后自 然冷却至室温；
[0141] (6)将步骤妨的产物粉粹，得到媒儘铅酸裡正极材料LiNio.475M%475Alo.05O2。
[0142] 性能测试：
[0143] 2025型扣式电池的组装；将实施例1~6及对比例1~2所制备的裡离子电池正 极材料分别与导电剂己快黑、粘结剂PVDF(聚偏氣己帰）按照质量比8:1 ;1混合均匀，用 NMPQ-甲基-2-化咯焼丽）作溶剂，球磨混合后，涂覆在铅巧上制备成电极。装电池前，切 成lcmXlcm的小极片，12(rC真空干燥12h。在手套箱中（M化aun)装配CR2025 型电池 ，W 纯 Li 片为负极，Celgard 2300 为隔膜，EC: DMCd : 1 体积比，Imol L iLiPFe，Samsung)为电 解液。用Land对电池进行充放电测试；
[0144] 充放电测试；将实施例1所制备的高性能裡离子电池正极材料LiNiu.2Mnu.gAlu.e〇4 组装成2025型扣式电池在0. 5C充电下，在0. 5C、1C、2C、5C、10C倍率下放电。测试结果如 图2所示。
[0145] 将实施例1~6及对比例1所制备的正极材料组装成2025型扣式电池在25°C时， 在0. 5C电流密度下充放电，充放电的电压为3. 5-5. 0V，放电循环的测试数据和循环性能图 分别如表1和图4所示。
[0146] 其中，将实施例1所制备的高性能裡离子电池正极材料LiNiu.2Mnu.gAlu.e〇4组装成 2025型扣式电池在5C电流密度下，电压为3. 5-5. OV的首次充放电曲线如图3所示。从图 3中可W看出，LiNi。.zMn。.gAl。.e〇4材料在0. 5C放电时具有很高的放电比容量，放电比容量为 173mAh/邑。
[0147] 表 1
[0150] 从表1可W看出，实施例1~6的容量保持率都保持在95% W上，高于对比例I的 93. 4%，实施例1~6制备的裡离子电池正极材料的2025型扣式电池的循环稳定性能均优 于使用对比例1制备的裡离子电池正极材料的2025型扣式电池。
[0151] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，送些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的化学式为 LiNia5 yMnL5 2yAl2y04,其中 0〈y 彡 0· 3。2. -种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将镍源、锰源及铝源按照锂离子电池正极材料的化学式中各元素的化学计量比 混合后加入有机溶剂后进行球磨得到混合物，所述锂离子电池正极材料的化学式为 LiNia5 yMnL5 2yAl2y04,其中 0〈y 彡 0· 3 ; 将所述混合物在有氧气氛中加热至550°C~700°C，恒温煅烧2小时~10小时得到中 间产物； 将所述中间产物与锂源按照镍源和锂源中镍与锂的摩尔比为（〇.5-y) :1~ (0. 5-y) : 1. 1混合后球磨得到预混料； 将所述预混料在有氧气氛中，先加热至400°C~600°C恒温煅烧2小时~12小时，再加 热至750°C~900°C恒温煅烧2小时~24小时，然后降温至500°C~600°C下退火处理2小 时~24小时，冷却后得到所述锂离子电池正极材料。3. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍源选 自镍的氯化物、镍的氧化物、镍的硫酸盐、镍的硝酸盐及镍的醋酸盐中的至少一种。4. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰源选 自锰的氯化物、锰的氧化物、锰的硫酸盐、锰的硝酸盐及锰的醋酸盐中的至少一种。5. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述铝源选 自氢氧化铝、硝酸铝、硫酸铝及氯化铝中的至少一种。6. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，将所述混合 物在有氧气氛中加热至550°C~700°C时的升温速率为1°C /min~10°C /min。7. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源选 自氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂及碳酸锂中的至少一种。8. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，将所述中间 产物与所述锂源混合之前还包括步骤：将所述中间产物研磨粉碎。9. 根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤： 将得到的锂离子电池正极材料研磨粉碎。10. -种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的电极材料包括权利要求1所述的 锂离子电池正极材料。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池正极材料、其制备方法及锂离子电池。一种锂离子电池正极材料，所述锂离子电池正极材料的化学式为LiNi0.5-yMn1.5-2yAl2yO4，其中0<y≤0.3。上述锂离子电池正极材料中，Al3+能够很容易地取代了Ni2+和Mn3+的位置，而不引起晶型的变化；Al与O的结合，可减少高温煅烧时氧的缺失，并提高锂离子电池正极材料的稳定性；同时，通过使用Al降低Mn的含量，从而可以减少4V的放电平台，延长5V的放电平台并增加锂离子电池正极材料的比容量，同时上述锂离子电池正极材料可以避免锂离子电池正极材料颗粒的崩解，从而循环稳定性较高。
【IPC分类】H01M4/1397, H01M10/0525, H01M4/136
【公开号】CN105576192
【申请号】CN201410542791
【发明人】吴春宇, 林 建
【申请人】深圳市比克电池有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日