专利名称：锂离子电池正极材料的合成方法
技术领域：
本发明涉及合成锂离子电池正极材料的方法。
背景技术：
锂离子作为绿色高能电源在十几年来受到广泛重视，它具有能量高、循环性好和低自放电的特点。为了充分发挥锂离子电池的性能特点，在世界范围内研究者对锂离子电池进行积极的研究。一般来说，正极材料的合成要在可溶性盐类溶液中加入氢氧化钠溶液反应生成沉淀物，在沉淀物上往往附带有有害的金属钠离子，为了把这些金属离子除去，要经过三次以上的水洗以除去无用金属离子，这些洗液一般要排放到环境当中，对环境造成污染。既浪费了水资源又污染环境。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术中的不足，提供一种不用经过水洗的合成锂离子电池正极材料的方法。
技术方案是1、在0℃～100℃，把可溶性盐类溶液与一定量、一定比例的氢氧化锂溶液和氨水溶液(氢氧化锂溶液加入量保证可溶性盐类中的金属离子与锂离子比为1比0.9～1.2，氨水加入量以保证可溶性盐类中金属离子以氢氧化物的形式存在)均匀混合反应，生成氢氧化物沉淀和锂盐溶液；2将上述反应生成物采用低温烘干或喷雾干燥或干燥剂干燥等方法去除水分；3、把去除水分的物料在700～950℃任意温度恒温烧制1-20小时，合成锂离子电池正极材料。
上述可溶性盐类主要指硝酸盐、硫酸盐。
根据选用的可溶性盐类不同，可得到如下不同的锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂和混合金属酸锂(例如钴钛酸锂、钴锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂等等)，分子式表达为Li1+XMO2，其中M代表一种金属离子或多种混合金属离子，X取值范围为-0.1～0.2本发明的优点是由于用氢氧化锂代替氢氧化钠，不用经过多次水洗，省去了水洗步骤，节约了水源，降低了成本。
具体实施例方式
为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例对技术方案作进一步的描述。
实施例1在室温首先把硝酸钴和氢氧化锂分别在水中溶解，将氢氧化锂溶液和氨水溶液与硝酸钴溶液均匀混合反应，加入量保证Li∶Co＝1∶1，氨水加入量以保证钴离子以氢氧化物的形式存在；直到完全反应不再继续生成氢氧化钴沉淀为止；把反应生成的氢氧化钴沉淀和硝酸锂溶液在200℃恒温烘干去除水分，并在900℃恒温烧制3小时，合成钴酸锂。
钴酸锂的分子式表达为LiCoO2实施例2在50℃下，首先把硝酸钴、硝酸锰和硝酸镍的混合物(其中Co∶Mn∶Ni＝1∶1∶1)和氢氧化锂分别在水中溶解，将氢氧化锂溶液和氨水溶液与混合物溶液均匀混合反应，加入量保证Li∶M＝1.02∶1(M代表钴镍锰混合金属离子)，氨水加入量以保证钴离子、镍离子、锰离子以氢氧化物的形式存在，直到完全反应不再继续生成氢氧化物沉淀为止，把反应生成的氢氧化物沉淀和硝酸锂的水溶液通过喷雾干燥的方法去除水分，并在900℃恒温烧制5小时合成锰钴镍酸锂。
锰钴镍酸锂的分子式表达为Li1.02Co0.33Mn0.33Ni0.33O权利要求
1.一种锂离子电池正极材料的合成方法，采用以下步骤(1)在可溶性盐类溶液中均匀加入一定量的氢氧化锂溶液和氨水溶液，生成氢氧化物沉淀和锂盐溶液，其中氢氧化锂溶液加入量保证可溶性盐类中的金属离子与锂离子比为1比0.9～1.2，氨水加入量以保证可溶性盐类中金属离子以氢氧化物的形式存在；(2)将上述反应生成物去除水分；(3)把去除水分的物料在700～950℃恒温烧制一定时间，合成分子式为Li1+XMO2的锂离子电池正极材料，X取值范围为-0.1～0.2。
2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是所述的可溶性盐类指硝酸盐。
3.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是所述的可溶性盐类指硫酸盐。
4.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是所述的可溶性盐类中的金属离子与锂离子比为1∶1。
5.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是在步骤(2)中采用低温烘干方法去除水分。
6.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是在步骤(2)中采用喷雾干燥方法去除水分。
7.、如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是在步骤(2)中采用干燥剂干燥方法去除水分。
8.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的合成方法，其特征是在步骤(3)中烧制时间范围为1-20小时。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池正极材料的合成方法，它包括以下步骤在可溶性盐类溶液中均匀加入一定量的氢氧化锂溶液和氨水溶液，生成氢氧化物沉淀和锂盐溶液，其中氢氧化锂溶液加入量保证可溶性盐类中的金属离子与锂离子比为1比0.9～1.2，氨水加入量以保证可溶性盐类中金属离子以氢氧化物的形式存在；将上述反应生成物去除水分；把去除水分的物料在700～950℃恒温烧制一定时间，合成分子式为Li
文档编号C01G1/02GK1622370SQ200410102630
公开日2005年6月1日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者谷亦杰 申请人:谷亦杰