一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法
【專利摘要】一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，本發(fā)明涉及鋰離子電池正極材料的制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料的制備方法得到的材料顆粒大，電性能差的技術(shù)問題。本方法：按Li(MxNiyMn1-x-y)O2化學(xué)式，將金屬硝酸鹽、N,N-二甲基甲酰胺和聚乙烯吡咯烷酮制備成靜電紡絲前驅(qū)液；經(jīng)靜電紡絲機(jī)紡成納米纖維，然后將納米纖維焙燒，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。本方法制備的亞微米顆粒粒徑為50～200nm。在1000mA/g大電流條件下的放電比容量達(dá)到110.0mAh/g，與20mA/g條件下放電比容量?jī)H相差39.3mAh/g?？捎糜诖蠊β输囯x子電池中。
【專利說明】一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源環(huán)境問題的不斷突出，造就了新能源的快速發(fā)展。鋰離子電池與傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池、鎘鎳電池、鎳氫電池等二次電池相比，具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率小、低污染、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的關(guān)注與較快的發(fā)展。鋰離子電池中電極材料是電池中的核心部分，相對(duì)于負(fù)極材料，鋰離子電池正極材料的研究相對(duì)滯后，成為制約鋰離子電池發(fā)展的一個(gè)重要因素。
[0003]傳統(tǒng)的鈷酸鋰是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的鋰離子電池正極材料，但是鈷資源有限成本較高并且對(duì)環(huán)境有污染，安全性較差，限制了鈷酸鋰材料在大型電池上的發(fā)展。鎳酸鋰相對(duì)于鈷酸鋰材料，具有相同的空間結(jié)構(gòu)，且Ni元素相比Co元素對(duì)環(huán)境較為友好，被認(rèn)為是較有前途的鋰離子電池正極材料，但是其合成困難，熱穩(wěn)定性較差制約了其發(fā)展。錳酸鋰對(duì)環(huán)境無毒無污染，且錳資源儲(chǔ)量豐富，作為鋰離子正極材料也得到了廣泛的研究，但是合成純相材料困難，放電比容量不高成為該材料的缺點(diǎn)。鋰離子電池三元或多元正極材料正是由于協(xié)同效應(yīng)，具有鈷酸鋰、鎳酸鋰以及錳氧化合物的共同特點(diǎn)。如申請(qǐng)?zhí)枮?01310427972.4的中國專利公開了一種鋰離子電池用富鋰錳基正極材料的聚合物熱解制備方法，該方法將鋰、鎳、鈷、錳金屬鹽溶液滴加到丙烯酸溶液中加熱攪拌,加入少量過硫酸銨,聚合形成膠狀物，膠狀物干燥后、研磨、預(yù)燒和燒結(jié)得到富鋰正極材料。申請(qǐng)?zhí)枮?01310614691.X的中國專利公開了一種倍率富鋰復(fù)合正極材料的制備方法，該方法為將金屬離子的溶液沉淀，然后進(jìn)行熱處理，獲得氧 化物前驅(qū)體，再將氧化物前驅(qū)體與含鋰化合物混合，水熱處理，獲得預(yù)反應(yīng)前驅(qū)體，再熱處理，得富鋰復(fù)合正極材料。無論是聚合物熱解法、還是沉淀結(jié)合熱處理法，制備的粒子均在微米級(jí)，晶格發(fā)育不完善，這將導(dǎo)致循環(huán)性能欠佳，同時(shí)較大的顆粒在大電流充放電情況下極化較大，不利于在大電流條件下工作。因此制備晶格結(jié)構(gòu)發(fā)育完善穩(wěn)定的小顆粒材料很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料的制備方法得到的顆粒大，電性能差的技術(shù)問題，而提供一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法。
[0005]本發(fā)明的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0006]一、按照化學(xué)計(jì)量式Li (MxNiyMn1^)02中N1、Mn及M的摩爾比稱取的硝酸鎳、硝酸錳、M的硝酸鹽和過量的硝酸鋰，先將硝酸鎳、硝酸錳和M的硝酸鹽加入N，N- 二甲基甲酰胺中，在室溫下磁力攪拌至所有無機(jī)鹽全部溶解后，加入聚乙烯吡咯烷酮及稱取的硝酸鋰，攪拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，得到靜電紡絲前驅(qū)液；其中Li (MxNiyMn1^y)O2中M為Co、Fe和Al中的一種或幾種元素的組合，O < X < 0.5，0 < y < 0.5，且x+y < I ;[0007]二、將得到的紡絲前驅(qū)液注入靜電紡絲機(jī)的帶有不銹鋼針頭的注射器中，在不銹鋼針頭與不銹鋼接收網(wǎng)之間加直流電壓，不斷旋轉(zhuǎn)不銹鋼接收網(wǎng)收集從針頭中噴出的納米纖維；
[0008]三、紡絲結(jié)束后，將不銹鋼收集網(wǎng)上的納米纖維收集起來放入馬弗爐中，在氧化氣氛下以TC /min?8°C /min的升溫速率由室溫升溫至500 °C下恒溫?zé)Y(jié)I?5h,然后以10C /min?8°C /min的升溫速率升溫至700?900°C恒溫?zé)Y(jié)2?20h，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。
[0009]本發(fā)明的采用靜電紡絲方法得到納米纖維，納米纖維再經(jīng)焙燒得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒，亞微米顆粒粒徑大小在50?200nm。采用靜電紡絲法制備鎳猛基鋰離子電池正極材料的優(yōu)勢(shì)在于采用高壓直流電場(chǎng)的作用使靜電紡絲溶液形成極細(xì)的均勻的納米纖維，極大程度的限制了材料在三維空間的擴(kuò)散與偏聚，有利于提高材料的晶格穩(wěn)定程度，從而提高材料的電化學(xué)性能。均勻的納米纖維在高溫?zé)Y(jié)的過程分散成較小的顆粒，且顆粒的粒徑受控于納米纖維的直徑，這使得顆粒大小較為均一且易于控制，本發(fā)明制備的亞微米顆粒，粒徑小，可以縮短鋰離子的擴(kuò)散途徑，進(jìn)而提高材料在大電流條件下的放電比容量。同時(shí)，在高壓直流電場(chǎng)的作用下，離子間的相互作用被破壞，使在后續(xù)的燒結(jié)過程中，納米粒子的晶格發(fā)育更加完善，降低了納米粒子中陽離子的混排程度，可以提高材料的電化學(xué)性能。本發(fā)明制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒在1000mA/g的大電流條件下放電比容量達(dá)到110mAh/g,與20mA/g條件下放電比容量?jī)H相差39mAh/g?？捎糜诖蠊β输囯x子電池中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是試驗(yàn)I制備的鎳猛基鋰離子電池正極材料Li (Fea2Nia2Mna6)O2亞微米顆粒的SEM照片；
[0011]圖2為試驗(yàn)I制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料Li (Fea2Nia2Mna6) O2亞微米顆粒的XRD譜圖；
[0012]圖3是試驗(yàn)I制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料Li (Fea2Nia2Mna6)O2的首圈充放電曲線圖；
[0013]圖4是試驗(yàn)2制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料Li (Coa2Nia5Mna3)O2亞微米顆粒的SEM照片；
[0014]圖5為試驗(yàn)2制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料Li (Coa2Nia5Mna3)O2亞微米顆粒的XRD譜圖；
[0015]圖6是試驗(yàn)2制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料Li (Coa2Nia5Mna3)O2亞微米顆粒電池的倍率及循環(huán)性能圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0017]一、按照化學(xué)計(jì)量式Li (MxNiyMnm)02中N1、Mn及M的摩爾比稱取的硝酸鎳、硝酸錳、M的硝酸鹽和過量的硝酸鋰，先將硝酸鎳、硝酸錳和M的硝酸鹽加入N，N- 二甲基甲酰胺中，在室溫下磁力攪拌至所有無機(jī)鹽全部溶解后，加入聚乙烯吡咯烷酮及稱取的硝酸鋰，攪拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，得到靜電紡絲前驅(qū)液；其中Li (MxNiyMn1^y)O2中M為Co、Fe和Al中的一種或幾種元素的組合，O < X < 0.5，0 < y < 0.5，且x+y < I ;
[0018]二、將得到的紡絲前驅(qū)液注入靜電紡絲機(jī)的帶有不銹鋼針頭的注射器中，在不銹鋼針頭與不銹鋼接收網(wǎng)之間加直流電壓，不斷旋轉(zhuǎn)不銹鋼接收網(wǎng)收集從針頭中噴出的納米纖維；
[0019]三、紡絲結(jié)束后，將不銹鋼收集網(wǎng)上的納米纖維收集起來放入馬弗爐中，在氧化氣氛下以TC /min~8°C /min的升溫速率由室溫升溫至500 °C下恒溫?zé)Y(jié)I~5h,然后以10C /min~8°C /min的升溫速率升溫至700~900°C恒溫?zé)Y(jié)2~20h，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是步驟一中硝酸鋰的加入量為化學(xué)計(jì)量比的1.02~1.15倍。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是步驟一中靜電紡絲前驅(qū)液中硝酸鋰、硝酸鎳、硝酸錳和M的硝酸鹽的總質(zhì)量濃度為8%~25%，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量濃度為8~15%。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是步驟一中M為Fe元素與Al元素以摩爾比為(I~3):1的組合。其他與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0023]采用Fe元素與Al元素混合的方式減少Fe元素在較低溫度下形成的LiFeO2雜相。
[0024]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四之一不同的是步驟二中不銹鋼針頭內(nèi)徑為0.4~0.9_。其它與【具體實(shí)施方式】一至四之一相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至五之一不同的是步驟二中不銹鋼針頭與接收網(wǎng)之間的直流電壓為15~30kV。其它與【具體實(shí)施方式】一至六之一相同。
[0026]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至六之一不同的是步驟二中注射器向下傾斜與水平面的角度為10~25°，使針頭上不出現(xiàn)液滴。其它與【具體實(shí)施方式】一至六之一相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至七之一不同的是步驟二中不銹鋼接收網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)速度為10~50r/min。其它與【具體實(shí)施方式】一至七之一相同。
[0028]【具體實(shí)施方式】九:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至八之一不同的是步驟三中所述的氧化氣氛為空氣氣氛或者是氧氣氣氛。其它與【具體實(shí)施方式】一至八之一相同。
[0029]采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的效果:
[0030]試驗(yàn)一:本試驗(yàn)的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0031]一、首先稱取8.2333g的質(zhì)量濃度為50%的硝酸錳水溶液置于250mL的錐形瓶中，然后加入3.2307g硝酸鋰、3.1457g硝酸鐵、2.2764g硝酸鎳，再加入120mLN，N-二甲基甲酰胺，在室溫下使用磁 力攪拌器使藥品完全溶解之后，緩慢加入15.0Og聚乙烯吡咯烷酮，待聚乙烯吡咯烷酮完全溶解后，得到粘稠的靜電紡絲前驅(qū)液。在紡絲液中硝酸鋰、硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸錳的總質(zhì)量濃度為11.6%，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量濃度為10.3% ；
[0032]二、將得到的紡絲前驅(qū)液注入靜電紡絲機(jī)的注射器中，該注射器帶有內(nèi)徑為0.5mm不銹鋼針頭，注射器向下傾斜與水平面的角度為15°，使針頭上不出現(xiàn)液滴，在不銹鋼針頭與不銹鋼接收網(wǎng)之間加25kV直流電壓，不斷旋轉(zhuǎn)不銹鋼接收網(wǎng)收集從針頭中噴出的納米纖維；不銹鋼接收網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)速度為30r/min ；
[0033]三、紡絲結(jié)束后，將不銹鋼收集網(wǎng)上的納米纖維小心收集起來放入馬弗爐中，在氧化氣氛下以5°C /min的升溫速率由室溫升溫至500°C下恒溫?zé)Y(jié)5h，然后再以5°C /min的的升溫速率升溫至750°C恒溫?zé)Y(jié)16h，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。
[0034]本試驗(yàn)制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的成分為L(zhǎng)i (Feci 2Nici 2Mntl 6)O2，其SEM照片如圖1所示，從圖1可以看出，顆粒的粒徑為50?150nm。
[0035]本試驗(yàn)所得材料的鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的XRD譜圖如圖2所示，從圖2可以看出，衍射峰的半峰寬比較寬，說明顆粒粒徑較小，其晶胞參數(shù):a:2.86A,c:14.28a, c/a:4.99，1003/I104:1.36，從 c/a 的數(shù)值大于 4.9 以及 1003/I104 的值大于 1.2，說明較好的結(jié)晶度以及較低的陽離子混排程度。
[0036]將本試驗(yàn)制備的鎳猛基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒與導(dǎo)電劑Super p Li和粘結(jié)劑PVDF按質(zhì)量比80:10:10和成電極膏體，然后均勻涂覆在鋁箔集流體上，作為正極，以鋰片為負(fù)極，以濃度為lmol/L的LiPF6溶于體積比為1:1:1的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)混合溶液為電解液，組裝成扣式電池，測(cè)得電池的首圈充放電曲線如圖3所示，從圖3可以看出，在2.0V?4.7V的電壓范圍內(nèi)首次充電比容量達(dá)到210.4mAh/g，首次放電比容量為173.9mAh/g，首次充放電效率為82.7%。
[0037]試驗(yàn)二:本試驗(yàn)的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0038]一、首先稱取3.3765g的質(zhì)量濃度為50%的硝酸錳水溶液置于250mL的錐形瓶中，然后加入2.4099g硝酸鋰、1.8497g硝酸鈷、4.6670g硝酸鎳，再加入IOOmLN, N- 二甲基甲酰胺，在室溫下使用磁力攪拌器使藥品完全溶解，然后緩慢加入11.0Og聚乙烯吡咯烷酮，待聚乙烯吡咯烷酮完全溶解后，得到粘稠的靜電紡絲前驅(qū)液。在靜電紡絲前驅(qū)液中硝酸鋰、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸錳總的質(zhì)量濃度為12.3%，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量濃度為11.0% ；
[0039]二、將得到的紡絲前驅(qū)液注入靜電紡絲機(jī)的注射器中，該注射器帶有內(nèi)徑為0.5mm不銹鋼針頭，注射器向下傾斜與水平面的角度為15°，使針頭上不出現(xiàn)液滴，在不銹鋼針頭與不銹鋼接收網(wǎng)之間加25kV直流電壓，不斷旋轉(zhuǎn)不銹鋼接收網(wǎng)收集從針頭中噴出的納米纖維；不銹鋼接收網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)速度為30r/min ；
[0040]三、紡絲結(jié)束后，將不銹鋼收集網(wǎng)上的納米纖維小心收集起來放入馬弗爐中，在氧化氣氛下以5°C /min的升溫速率由室溫升溫至500°C下恒溫?zé)Y(jié)2h，然后再以5°C /min的的升溫速率升溫至900°C恒溫?zé)Y(jié)5h，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。
[0041 ] 本試驗(yàn)制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的成分為L(zhǎng)i (Cotl 2Nia 5Mn0.3)O2，其SEM照片如圖4所示，從圖4可以看出，顆粒的粒徑為50?200nm。
[0042]本試驗(yàn)所得材料的鎳猛基鋰離子電池正極材料Li (Coa2Nitl.5Mna 3) O2亞微米顆粒的XRD 譜圖如圖 5 所示，其晶胞參數(shù):a:2 87A，c: 14.25A, c/a:4.96，1003/I104:1.42，從 c/a 的數(shù)值大于4.9以及1_/11(14的值大于1.2，說明較好的結(jié)晶度以及較低的陽離子混排程度。從圖5中的還可以看出，本試驗(yàn)制備的Li (Coa2Nia5Mna3)O2亞微米顆粒成相情況良好，圖中峰位與標(biāo)準(zhǔn)譜圖所有的峰位置均能對(duì)應(yīng)上，而且無雜相峰的出現(xiàn)，半峰寬較窄，顆粒的結(jié)晶度較好。[0043]將本試驗(yàn)制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料Li (Coa2Nia5Mna3)O2亞微米顆粒與導(dǎo)電劑Super P Li和粘結(jié)劑PVDF按質(zhì)量比80:10:10和成膏體，然后均勻涂覆在鋁箔集流體上，作為正極，以濃度為lmol/L的LiPF6溶于體積比為1:1:1的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)混合溶液為電解液，倍率及倍率測(cè)試后的循環(huán)性能圖如圖6所示，圖中采用的充放電電流大小從前到后依次為:20mA/g、40mA/g、100mA/g、200mA/g、1000mA/g、200mA/g、100mA/g、40mA/g、20mA/g、100mA/g。從圖 6 可以看出，在充放電電流為1000mA/g時(shí)，比容量為110.0mAh/g，在充放電電流為20mA/g時(shí)，比容量為149.3mAh/g。靜電紡絲法制備的Li (Coa2Nia5Mna3)O2亞微米材料在2.8V?4.3V的電壓范圍內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能，充放電電流為20mA/g和1000mA/g時(shí)的放電比容量相差僅為39.3mAh/g，經(jīng)過倍率測(cè)試后以100mA/g進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，150次循環(huán)后容量保持率為94.0%。
[0044]試驗(yàn)三:本試驗(yàn)的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法按以下步驟進(jìn)行:
[0045]一、首先稱取9.9721g的質(zhì)量濃度為50%的硝酸錳水溶液置于250mL的錐形瓶中，然后加入3.9135g硝酸鋰、2.8572g硝酸鐵、0.8800g硝酸鋁和2.7562g硝酸鎳，加入150mLN, N-二甲基甲酰胺，在室溫下使用磁力攪拌器使藥品完全溶解，然后緩慢加入17.50g聚乙烯吡咯烷酮，待聚乙烯吡咯烷酮完全溶解后，得到粘稠的靜電紡絲前驅(qū)液。靜電紡絲前驅(qū)液中硝酸鋰、硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸鎳、硝酸錳總的質(zhì)量濃度為11.3%，聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量濃度為9.7%。；
[0046]二、將得到的紡絲前驅(qū)液注入靜電紡絲機(jī)的注射器中，該注射器帶有內(nèi)徑為0.5mm不銹鋼針頭，注射器向下傾斜與水平面的角度為15°，使針頭上不出現(xiàn)液滴，在不銹鋼針頭與不銹鋼接收網(wǎng)之間加25kV直流電壓，不斷旋轉(zhuǎn)不銹鋼接收網(wǎng)收集從針頭中噴出的納米纖維；不銹鋼接收網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)速度為30r/min ；
[0047]三、紡絲結(jié)束后，將不銹鋼收集網(wǎng)上的納米纖維小心收集起來放入馬弗爐中，在氧化氣氛下以2V /min的升溫速率由室溫升溫至500°C下恒溫?zé)Y(jié)5h，然后再以2V /min的的升溫速率升溫至750°C恒溫?zé)Y(jié)16h，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。
[0048]本試驗(yàn)制備的鎳錳基鋰離子電池正極材料為L(zhǎng)i (Feai5Alatl5Nia2Mna6)O215顆粒的結(jié)晶度較好。以與試驗(yàn)I中相同的方法制作正極和電池，測(cè)試電池在充放電電流為1000mA/g時(shí)的放電比容量為63.8mAh/g。
【權(quán)利要求】
1.一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行: 一、按照化學(xué)計(jì)量式Li(MxNiyMn1^y)02中N1、Mn及M的摩爾比稱取的硝酸鎳、硝酸錳、M的硝酸鹽和過量的硝酸鋰，先將硝酸鎳、硝酸錳和M的硝酸鹽加入N，N- 二甲基甲酰胺中，在室溫下磁力攪拌至所有無機(jī)鹽全部溶解后，加入聚乙烯吡咯烷酮及稱取的硝酸鋰，攪拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，得到靜電紡絲前驅(qū)液；其中Li (MxNiyMnm)O2中M為Co、Fe和Al中的一種或幾種元素的組合，O < X≤0.5，0 < y≤0.5，且x+y < I ; 二、將得到的紡絲前驅(qū)液注入靜電紡絲機(jī)的帶有不銹鋼針頭的注射器中，在不銹鋼針頭與不銹鋼接收網(wǎng)之間加直流電壓，不斷旋轉(zhuǎn)不銹鋼接收網(wǎng)收集從針頭中噴出的納米纖維； 三、紡絲結(jié)束后，將不銹鋼收集網(wǎng)上的納米纖維收集起來放入馬弗爐中，在氧化氣氛下以1°C /min~8°C /min的升溫速率由室溫升溫至500°C下恒溫?zé)Y(jié)I~5h,然后以1°C /min~8°C /min的升溫速率升溫至700~900°C恒溫?zé)Y(jié)2~20h，得到鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟一中硝酸鋰的加入量為化學(xué)計(jì)量比的1.02~1.15倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟一中靜電紡絲前驅(qū)液中硝酸鋰、硝酸鎳、硝酸錳和M的硝酸鹽的總質(zhì)量濃度為8 %~25 %，聚乙 烯吡咯烷酮的質(zhì)量濃度為
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟一中M為Fe元素與Al元素以摩爾比為(I~3):1的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟二中不銹鋼針頭內(nèi)徑為0.4~0.9mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟二中不銹鋼針頭與接收網(wǎng)之間的直流電壓為15~30kV。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟二中不銹鋼接收網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)速度為10~50r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎳錳基鋰離子電池正極材料亞微米顆粒的制備方法，其特征在于步驟三中所述的氧化氣氛為空氣氣氛或者是氧氣氣氛。
【文檔編號(hào)】D04H1/4382GK104009217SQ201410261155
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】熊岳平, 梁成豪, 劉連寶, 楊路, 霍華, 戴長(zhǎng)松 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)