專利名稱：鋰離子電池正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種鋰離子電池正極材料的制備方法，尤其是關于一種鋰離子電池正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法。
背景技術：
鋰離子電池具有高能量、長壽命、低污染等特點，在便攜式手提電子設備、電動汽車等眾多領域得到廣泛的應用。正極材料在鋰離子電池產(chǎn)品組成中占據(jù)著最重要的地位，正極材料的好壞直接決定了最終的二次電池產(chǎn)品的性能指標，它的性能和價格直接影響到鋰離子蓄電池的性能和價格。
目前研究較多的鋰離子電池的正極材料包括層狀結(jié)構的過渡金屬氧化物LiCoO2、LiNiO2，尖晶石結(jié)構的LiMn2O4和橄欖石結(jié)構的LiFePO4，四種材料各有利弊。例如LiCoO2綜合性能優(yōu)良，是目前唯一大規(guī)模商品化的下極材料，但價格昂貴、容量較低、毒性較大，存在一定的安全性問題。LiNiO2成本較低、容量較高，但制備困難，材料性能的一致性和重現(xiàn)性差，存在較為嚴重的安全性問題。尖晶石結(jié)構的LiMn2O4成本較低、安全性好，但循環(huán)性能尤其是高溫循環(huán)性能差，并且在電解液中有一定的溶解性，因而儲存性能差。
近年來，人們發(fā)現(xiàn)以鎳、錳取代鈷是提高材料綜合性能、降低材料成本的有效途徑之一。例如，新型正極材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2集中了LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4的大部分優(yōu)點成本低、電壓平臺高、可逆容量大(160-190mAh/g)、結(jié)構穩(wěn)定、循環(huán)性能好、制備條件溫和。關于LiNixMnyCo1-x-yO2的制備和性能方面的文獻報道較多，制備方法多采用高溫固相法與共沉淀法。例如中國專利CN 1595680A公開了鋰離子蓄電池正極材料的制備方法，該方法包括將鎳、錳及鈷、鈦、鋁中至少一種元素的共沉淀氫氧化物或碳酸化合物或其氧化物與氫氧化鋰或碳酸鋰進行混合后進行松裝堆積，然后在壓力機上壓制造粒，經(jīng)壓制之后的原料再進行高溫固相焙燒，冷卻后粉碎即得正極材料。
CN 1547277A公開了一種錳鎳鈷復合嵌鋰氧化物及其制備方法，該方法包括按摩爾比Mn∶Ni∶Co＝1∶0.8-1.2∶0.1-1的比例配制由錳鹽、鎳鹽和鈷鹽組成的混合溶液，加熱至20-90℃，在攪拌條件下加入過量的堿，分離沉淀得到錳鎳鈷的復合氫氧化物，然后在100-700℃下焙燒上述復合氫氧化物，得到錳鎳鈷的復合氧化物，之后加入鋰源物質(zhì)與錳鎳鈷的復合氧化物混合均勻后在700-1000℃中焙燒6-36小時，然后冷卻并粉碎得到目標產(chǎn)品。
CN 1614801A公開了一種鋰離子電池用多元復合下極材料的制備方法，該方法包括將鎳、鈷、錳化合物為原料，配制成總濃度為0.05-10摩爾/升的溶液后與濃度為0.05-10摩爾/升的堿溶液混合，同時加入添加劑，攪拌生成均一的沉淀，將沉淀烘干后與鋰化合物混合球磨后于400-1000℃之間高溫焙燒1-30小時后制得產(chǎn)品。該方法中所述添加劑為表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉或PVP，用于抑制晶核團聚。
CN 1622371A公開了一種鋰離子電池正極材料高密度球形鎳鈷錳酸鋰的制備方法，該方法包括先將鎳鹽、鈷鹽、錳鹽混合水溶液與氫氧化鈉、氨水溶液用泵分別連續(xù)輸入到帶攪拌的反應器中，調(diào)節(jié)鎳鈷錳鹽混合水溶液和氨水溶液的流量，控制反應條件使上述溶液反應，得到球形或類球形氫氧化鎳鈷錳Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驅(qū)體，洗滌干燥后與碳酸鋰均勻混合，在空氣中經(jīng)過750-950℃高溫熱處理8-48小時得到球形鎳鈷錳酸鋰。
上述多種方法具有成本低、制備條件溫和、價格便宜等優(yōu)點，并且制得的正極材料結(jié)構穩(wěn)定，但是都有一個共同的不足制得的正極材料振實密度低，從而導致電池體積比容量低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中鋰鎳錳鈷氧的制備方法制得的正極材料鋰鎳錳鈷氧振實密度低的缺點，提供一種能制得振實密度高的正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法，該方法包括將含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物進行一段燒結(jié)和二段燒結(jié)，其中，該方法還包括在一段燒結(jié)后加入粘合劑和/或粘合劑溶液，所述二段燒結(jié)是將粘合劑和/或粘合劑溶液與一段燒結(jié)產(chǎn)物的混合物進行二段燒結(jié)。
根據(jù)本發(fā)明提供的制備方法，由于粘合劑的聚結(jié)作用能改善材料的表觀形貌，因而將粘合劑與一段燒結(jié)產(chǎn)物一起進行二段燒結(jié)能大大提高所得正極材料的振實密度，使得用本發(fā)明方法制得的正極材料鋰鎳鈷錳氧的振實密度達到2.4克/立方厘米，從而使正極材料的體積比容量也高達416.4mAh/cm3。而且用本發(fā)明方法制得的正極材料鋰鎳鈷錳氧具有比容量高和循環(huán)穩(wěn)定性好的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例1提供的正極材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的XRD譜圖；圖2為本發(fā)明實施例2提供的正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2的XRD譜圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的鋰離子電池正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法包括將含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物進行一段燒結(jié)和二段燒結(jié)，其中，該方法還包括在一段燒結(jié)后加入粘合劑和/或粘合劑溶液，所述二段燒結(jié)是將粘合劑和/或粘合劑溶液與一段燒結(jié)產(chǎn)物的混合物進行二段燒結(jié)。
其中，本發(fā)明所述鋰鎳錳鈷氧的化學式為LiNixMnyCo1-x-yO2、鎳錳鈷氧氫氧化物的化學式為NixMnyCo1-x-y(OH)2，上述兩式中0.05≤x≤0.8，0.1≤y≤0.4，x+y≤1。
本發(fā)明所述粘合劑可以是現(xiàn)有技術中的各種粘合劑，例如可以是水溶性粘合劑、非水溶性粘合劑中的一種或幾種。所述水溶性粘合劑包括聚乙烯醇、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉。所述非水溶性粘合劑包括聚偏氟乙烯、改性淀粉、改性纖維素、聚合樹脂。所述改性淀粉包括酯化淀粉、醚化淀粉等。盡管加入少量的粘合劑即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的，但本發(fā)明優(yōu)選所述一段燒結(jié)產(chǎn)物與粘合劑的重量比為5∶1-40∶1，更優(yōu)選為10∶1-30∶1。為了使粘合劑能更好地與一段燒結(jié)產(chǎn)物混合均勻，優(yōu)選將粘合劑以溶液形式與一段燒結(jié)產(chǎn)物進行混合，粘合劑溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％，優(yōu)選為5-8重量％。使粘合劑與一段燒結(jié)產(chǎn)物迅速混合均勻的另一種方式是將一段燒結(jié)產(chǎn)物研磨粉碎，這樣可以增大粘合劑與一段燒結(jié)產(chǎn)物的接觸面積，使二者更好地混合均勻。上述兩種使粘合劑與一段燒結(jié)產(chǎn)物混合均勻的方式可以單獨使用，也可以聯(lián)合使用，本發(fā)明優(yōu)選聯(lián)合使用。研磨粉碎操作的具體條件和操作方法已為本領域技術人員所公知，例如可以用研缽研磨，也可以用球磨機或振動磨進行研磨粉碎。
所述含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物中鋰化合物與鎳錳鈷氫氧化物的摩爾比優(yōu)選為1∶1-2∶1，更優(yōu)選為1∶1-1.2∶1。
所述鋰化合物可以是鋰的有機鹽、無機鹽或鋰的氫氧化物，例如，所述鋰的無機鹽可以是硝酸鋰、碳酸鋰(LiCO3)；所述鋰的有機鹽可以是草酸鋰、醋酸鋰；所述鋰的氫氧化物可以是氫氧化鋰、水合氫氧化鋰。
所述鎳錳鈷氫氧化物可以是用各種方法制備得到，例如可以采用共沉淀法制備得到。所述共沉淀法的一個例子是CN 1622371A公開的方法。該方法包括以可溶性鎳、錳、鈷化合物為原料，堿金屬氫氧化物為沉淀劑，通過共沉淀反應制備得到鎳錳鈷氧氫氧化物。所述可溶性鎳化合物可以是各種可溶性鎳鹽，優(yōu)選為各種水溶性鎳鹽，例如可以是硝酸鎳、硫酸鎳、醋酸鎳或鹵化鎳中的一種或幾種。所述可溶性錳化合物可以是各種可溶性錳鹽，優(yōu)選為各種水溶性錳鹽，例如可以是硝酸錳、硫酸錳或鹵化錳中的一種或幾種。所述可溶性鈷化合物可以是各種可溶性鈷鹽，優(yōu)選為各種水溶性鈷鹽，例如可以是硝酸鈷、硫酸鈷或鹵化鈷中的一種或幾種。所述可溶性鎳、錳、鈷化合物的加料比使得鎳、錳、鈷原子的摩爾數(shù)比與NixMnyCo1-x-y(OH)2中鎳、錳、鈷原子的摩爾數(shù)比一致。例如，如果要制備Ni2/5Mn2/5Co1/5(OH)2(即x＝y(tǒng)＝2/5)，采用硝酸鎳(Ni(NO3)2)、硝酸錳(Mn(NO3)2)和硫酸鈷(CoSO4)為原料，那么硝酸鎳、硝酸錳和硫酸鈷原料的摩爾比應該為2∶2∶1。如果要制備Ni1/3Mn1/3Co1/3(OH)2(即x＝y(tǒng)＝1/3)，采用硝酸鎳(Ni(NO3)2)、硝酸錳(Mn(NO3)2)和硫酸鈷(CoSO4)為原料，那么硝酸鎳、硝酸錳和硫酸鈷原料的加料摩爾比應該為1∶1∶1。所述用作共沉淀劑的堿金屬氫氧化物可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰中的一種或幾種。所述共沉淀反應的具體條件和操作方法已為本領域技術人員所公知，例如，共沉淀反應優(yōu)選在攪拌條件下進行，反應的溫度為40-65℃，反應時間為5-15小時。所述共沉淀劑的加料量優(yōu)選為鎳化合物、錳化合物、鈷化合物摩爾量總量的1.5-10倍摩爾，更優(yōu)選為2-2.5倍摩爾。
由于將鋰化合物與鎳錳鈷氫氧化物用常規(guī)的固態(tài)混合方法進行混合只能實現(xiàn)二者間的物理混合，將這種物理混合得到的混合物進行燒結(jié)不可避免地會產(chǎn)生鋰分布不均勻的現(xiàn)象，由此得到的正極材料可能導致電池性能不穩(wěn)定，循環(huán)性能差。為了克服上述缺陷，本發(fā)明人著力研究使鋰元素分布均勻的方式。通過研究發(fā)現(xiàn)，在將鋰化合物與鎳錳鈷氫氧化物NixMnyCo1-x-y(OH)2進行一段燒結(jié)前先將鋰化合物溶于溶劑中形成均一的溶液，然后再將鎳錳鈷氫氧化物NixMnyCo1-x-y(OH)2加入到上述鋰化合物溶液中并攪拌均勻，然后慢慢將溶劑除去，使鋰化合物慢慢析出，這樣即可使鋰均勻地附著到鎳錳鈷氫氧化物懸浮顆粒表面。在此將鋰化合物由于溶劑的減少而慢慢析出的過程稱為鋰化合物的“再結(jié)晶”過程。用這種再結(jié)晶方式可以使鋰在獲得的正極材料中分布更均勻。本領域技術人員知道，鋰離子電池中正極材料中的鋰是否分布均勻也是電池循環(huán)穩(wěn)定性的一個重要影響因素。因此，可以通過測定相同條件下電池的循環(huán)穩(wěn)定性來定性驗證正極材料中鋰的分布均勻性。實驗證明，含有通過本發(fā)明提供的“再結(jié)晶”方式制得的正極材料的鋰離子電池的首次放電質(zhì)量比容量為177.3mAh/g，第20次循環(huán)放電質(zhì)量比容量為175.6mAh/g，20次循環(huán)充放電后的質(zhì)量比容量變化率僅為0.96％。而含有用現(xiàn)有技術中制備方法制得的正極材料的鋰離子電池制得的首次放電質(zhì)量比容量為155.4mAh/g，第20次循環(huán)放電質(zhì)量比容量為144.2mAh/g，20次循環(huán)充放電后的質(zhì)量比容量變化率高達7.21％。因而本發(fā)明所述含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物優(yōu)選為經(jīng)過鋰化合物“再結(jié)晶”過程的含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物。也可以不除去溶劑而直接將含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物以溶液形式進行燒結(jié)。所述溶劑可以是現(xiàn)有技術中的各種有機溶劑和/或無機溶劑，只要能有效溶解鋰化合物即可。例如，所述有機溶劑可以是甲醇、乙醇、內(nèi)酮中的一種或幾種。所述無機溶劑常用的是去離子水。本發(fā)明對上述鋰化合物溶液的濃度沒有特別限制，為了減少蒸發(fā)溶劑的時間，通常優(yōu)選為鋰化合物的飽和溶液。所述蒸發(fā)溶劑的具體操作已為本領域技術人員所公知，例如，所述蒸發(fā)溶劑可以在攪拌條件下常溫下自然揮發(fā)、可以在常壓下加熱，還可以減壓除去溶劑，具體視溶劑沸點和揮發(fā)性而定，對于高沸點、難揮發(fā)性溶劑，優(yōu)選上述方式結(jié)合使用。
所述燒結(jié)可以在現(xiàn)有技術中的各種燒結(jié)設備中進行，例如，可以在馬福爐中進行。所述一段燒結(jié)的燒結(jié)溫度為450-700℃，優(yōu)選為500-650℃；燒結(jié)時間為4-10小時，優(yōu)選為5-8小時，燒結(jié)氣氛可以是空氣，也可以是氧氣，優(yōu)選為氧氣。燒結(jié)的具體操作已為本領域技術人員所公知，在此不再贅述。
所述二段燒結(jié)的燒結(jié)溫度為750-1100℃，優(yōu)選為800-950℃；燒結(jié)時間為6-30小時，優(yōu)選為8-15小時。燒結(jié)氣氛可以是空氣，也可以是氧氣，優(yōu)選為氧氣氣氛。
經(jīng)過二段燒結(jié)后即得所需的鋰鎳錳鈷氧，冷卻研磨后即可用作正極材料。
下面的實施例將對本發(fā)明作進一步的描述。
實施例1本實施例用于說明本發(fā)明提供的正極材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的制備方法。
將1.03摩爾LiOH·H2O溶解于200毫升的去離子水和乙醇的混合溶液，去離子水和乙醇的體積比為1∶1，再將1摩爾鎳鈷錳氫氧化物Ni1/3Mn1/3Co1/3(OH)2加入到混合溶液內(nèi)，待攪拌混合均勻后在600℃下、在氧氣氣氛中進行一段燒結(jié)，燒結(jié)時間為5小時；然后將所得一段燒結(jié)產(chǎn)物用研缽研磨后加入含有5克聚乙烯醇的100克聚乙烯醇水溶液，攪拌均勻后再進行二段燒結(jié)，燒結(jié)溫度850℃，燒結(jié)時間為10小時，燒結(jié)氣氛為氧氣；燒結(jié)后物料隨爐冷卻，冷卻后球磨破碎，過300目篩，即得最終產(chǎn)物LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2。
對上述LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2粉末用IRIS Advantange 1000ICP-AES型等離子體發(fā)射光譜儀進行分析，測得Li、Mn、Ni、Co含量分別為7.32％(理論為7.19％)、18.80％(理論為18.98％)、20.14％(理論為20.28％)、20.11％(理論為20.36％)。用MASTERSIZER激光粒度分析儀進行粒度分析，測得中值粒徑D50＝8.39微米。用日本理學公司生產(chǎn)的D/MAX2200PC型XRD衍射儀測定材料的XRD圖，XRD圖如圖1所示。
實施例2本實施例用于說明本發(fā)明提供的正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2的制備方法。
重復實施例1的步驟制備正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2，所不同的是采用的鎳錳鈷氫氧化物為Ni2/5Mn2/5Co1/5(OH)2。
對上述LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2粉末用IRIS Advantange 1000ICP-AES型等離子體發(fā)射光譜儀進行分析，測得Li、Mn、Ni、Co含量分別為7.22％(理論為7.22％)、22.85％(理論為22.85％)、24.29％(理論為22.33％)、12.25％(理論為12.25％)。用MASTERSIZER激光粒度分析儀進行粒度分析，測得中值粒徑D50＝7.63微米。用日本理學公司生產(chǎn)的D/MAX2200PC型XRD衍射儀測定材料的XRD圖，XRD圖如圖2所示。
實施例3本實施例用于說明本發(fā)明提供的正極材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的制備方法。
按摩爾比Ni∶Mn∶Co＝1∶1∶1的比例稱取1摩爾硝酸鎳、1摩爾硝酸錳和1摩爾硝酸鈷溶解在750毫升去離子水中，配成4摩爾/升的溶液，在攪拌條件下緩慢加入1500毫升4摩爾/升的NaOH水溶液，控制溶液的溫度為50℃，攪拌8小時后過濾，將所得固體在120℃下干燥10小時，得到鎳錳鈷氫氧化物Ni1/3Mn1/3Co1/3(OH)2；取1.05摩爾LiNO3溶解于220毫升去離子水中，待完全溶解，加入1摩爾Ni1/3Mn1/3Co1/3(OH)2前驅(qū)體，在攪拌條件下在65℃下將水緩慢蒸發(fā)除去后進行一段燒結(jié)，燒結(jié)溫度650℃，燒結(jié)時間為4小時，燒結(jié)氣氛為氧氣；將所得一段燒結(jié)后的產(chǎn)物粉碎研磨后加入含有9克聚四氟乙烯的200克聚四氟乙烯水溶液，攪拌均勻后再進行二段燒結(jié)，燒結(jié)溫度800℃，燒結(jié)時間為15小時，燒結(jié)氣氛為氧氣；燒結(jié)后物料隨爐冷卻，冷卻后球磨破碎，過300目篩，即得最終產(chǎn)物LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2。
對上述LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2粉末用IRIS Advantange 1000ICP-AES型等離子體發(fā)射光譜儀進行分析，測得Li、Mn、Ni、Co含量分別為7.28％、18.76％、20.16％、20.12％。用MASTERSIZER激光粒度分析儀進行粒度分析，測得中值粒徑D50＝7.37微米。
實施例4本實施例用于說明本發(fā)明提供的正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2的制備方法。
將0.52摩爾Li2CO3和1摩爾Ni2/5Mn2/5Co1/5(OH)2進行固相混合均勻后進行一段燒結(jié)，燒結(jié)溫度550℃，燒結(jié)時間為8小時，燒結(jié)氣氛為氧氣；將所得一段燒結(jié)后的產(chǎn)物粉碎研磨后加入含有3.5克丁苯橡膠的100克丁苯橡膠水溶液，攪拌均勻后再進行二段燒結(jié)，燒結(jié)溫度900℃，燒結(jié)時間為15小時，燒結(jié)氣氛為氧氣；燒結(jié)后物料隨爐冷卻，冷卻后球磨破碎，過300目篩，即得最終產(chǎn)物LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2。
對上述LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2粉末用IRIS Advantange 1000ICP-AES型等離子體發(fā)射光譜儀進行分析，測得Li、Mn、Ni、Co含量分別為7.10％、22.83％、24.32％、12.23％。用MASTERSIZER激光粒度分析儀進行粒度分析，測得中值粒徑D50＝8.17微米。
實施例5本實施例用于說明本發(fā)明提供的正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2的制備方法。
重復實施例2的方法制備正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2，所不同的是粘合劑丁苯橡膠直接以粉末形式加入。
對上述LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2粉末用IRIS Advantange 1000ICP-AES型等離子體發(fā)射光譜儀進行分析，測得Li、Mn、Ni、Co含量分別為7.35％、22.86％、24.25％、12.27％。用MASTERSIZER激光粒度分析儀進行粒度分析，測得中值粒徑D50＝7.94微米。
對比例1該對比例用于說明一段燒結(jié)后不加粘合劑制得的正極材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的制備方法。
重復實施例1的步驟制備正極材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2，所不同的是在一段燒結(jié)后沒有加入粘合劑。
對比例2該對比例用于說明一段燒結(jié)后不加粘合劑制得的正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2的制備方法。
重復實施例4的步驟制備正極材料LiNi2/5Mn2/5Co1/5O2，所不同的是在一段燒結(jié)后沒有加入粘合劑。
性能測試采用BT-1000型粉體綜合特性測試儀測定上述實施例1-5和對比例1-2制得的正極材料的振實密度測試，測試結(jié)果如表1所示。
充放電測試以上述實施例1-5及對比例1-2制得的正極材料鋰鎳錳鈷氧為正極，金屬鋰片為負極組裝扣式電池，在3.0-4.3伏電位區(qū)間內(nèi)進行0.5C倍率充放電測試，測定各材料的電化學性能，首次放電結(jié)果如圖3-9所示，其中首次放電質(zhì)量比容量、首次放電體積比容量和第20次循環(huán)放電質(zhì)量比容量結(jié)果如下表1所示。
表1

從上表1結(jié)果可以看出，用本發(fā)明提供的方法制得的鋰鎳錳鈷氧正極材料具有明顯優(yōu)于用現(xiàn)有技術方法制得的正極材料的振實密度和比容量。而且，通過將鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物在溶劑中充分混合，可以提高鋰元素分布的均勻性，制備的材料滿足化學計量，從而大大提高了材料的循環(huán)穩(wěn)定性。
權利要求
1.一種鋰離子電池正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法，該方法包括將含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物進行一段燒結(jié)和二段燒結(jié)，其特征在于，該方法還包括在一段燒結(jié)后加入粘合劑和/或粘合劑溶液，所述二段燒結(jié)是將粘合劑和/或粘合劑溶液與一段燒結(jié)產(chǎn)物的混合物進行二段燒結(jié)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述鋰鎳錳鈷氧的化學式為LiNixMnyCo1-x-yO2，鎳錳鈷氫氧化物的化學式為NixMnyCo1-x-y(OH)2，式中0.05≤x≤0.8，0.1≤y≤0.4，x+y≤1。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述一段燒結(jié)產(chǎn)物與粘合劑的重量比為5∶1-40∶1。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述一段燒結(jié)產(chǎn)物與粘合劑的重量比為10∶1-30∶1。
5.根據(jù)權利要求1、3或4所述的方法，其中，所述粘合劑為水溶性粘合劑或非水溶性粘合劑。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述水溶性粘合劑選自羧甲基纖維素鈉、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇中的一種或幾種，所述非水溶性粘合劑選自聚偏氟乙烯、改性淀粉、改性纖維素、聚合樹脂中的一種或幾種。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑溶液的濃度為1-10重量％。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在加入粘合劑和/或粘合劑溶液之前先將一段燒結(jié)產(chǎn)物粉碎。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述一段燒結(jié)的溫度為450-700℃，燒結(jié)時間為4-10小時；所述二段燒結(jié)的溫度為750-1100℃，燒結(jié)時間為6-30小時。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物中，鋰化合物與鎳錳鈷氫氧化物的摩爾比為1∶1-1.2∶1。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，所述含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物的制備方法包括將鋰化合物溶解于溶劑中，再加入鎳錳鈷氫氧化物，攪拌混合均勻后，緩慢蒸發(fā)掉溶劑，使鋰化合物再結(jié)晶。
12.根據(jù)權利要求1、10或11所述的方法，其中，所述鋰化合物選自碳酸鋰、硝酸鋰、氫氧化鋰、水合氫氧化鋰、草酸鋰、醋酸鋰中的一種或幾種。
全文摘要
一種鋰離子電池正極材料鋰鎳錳鈷氧的制備方法，該方法包括將含有鋰化合物和鎳錳鈷氫氧化物的混合物進行一段燒結(jié)和二段燒結(jié)，其中，該方法還包括在一段燒結(jié)后加入粘合劑和/或粘合劑溶液，所述二段燒結(jié)是將粘合劑和/或粘合劑溶液與一段燒結(jié)產(chǎn)物的混合物進行二段燒結(jié)。用本發(fā)明方法制得的正極材料鋰鎳錳鈷氧的振實密度達到2.4克/立方厘米，體積比容量也高達416.4mAh/cm
文檔編號C01G45/00GK1956244SQ20051011448
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權日2005年10月27日
發(fā)明者肖峰, 張建昌, 曹文玉, 劉登偉 申請人:比亞迪股份有限公司