專利名稱：鋰離子二次電池正極材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子二次電池材料正極的制備方法，特別是通過(guò)電解金屬鈷、鎳或鈷鎳合金制備鋰離子二次電池正極材料。
本發(fā)明是制備通式LiCo1-xNixO2(0≤x≤1)，即鈷酸鋰，鈷鎳酸鋰，鎳酸鋰的一種方法。
本發(fā)明的具體步驟是以金屬鈷、金屬鎳或鈷鎳合金為原料，在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行電解，將所得的電解產(chǎn)物經(jīng)洗滌、烘干后，依據(jù)鈷、鎳或鈷鎳含量，與氫氧化鋰或碳酸鋰以原子比(Co+Ni)∶Li＝1∶1.1的比例進(jìn)行混合，然后在管式爐或馬輻爐中在空氣或通氧氣的情況下，于500℃-850℃下，烘燒10～20小時(shí)，將烘燒后產(chǎn)物經(jīng)磨碎后，過(guò)400目篩，即得所需的產(chǎn)物L(fēng)iCoO2、LiNiO2或LiCo1-xNixO2(0＜x＜1)。所述的電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)是含鋰、鈉、鉀的鹽；濃度為30g/L-150g/L之間。電解時(shí)端電壓1.9±0.1V；電流密度在400-1200A/m2之間，電解時(shí)間不做限制。
鋰離子二次電池正極材料是LiCoO2、LiNiO2或LiCo1-xNixO2，0＜x＜1。
鋰離子二次電池正極材料制備時(shí)使用純度≥99.8％的金屬鈷、鎳或鈷鎳合金，做電解用的初始原料。
本發(fā)明的積極效果是(1)以金屬鈷、金屬鎳、合金鈷鎳為原料，電解的產(chǎn)物與含鋰的化合物在高溫下進(jìn)行合成LiCoO2、LiNiO2和LiCo1-xNixO2；(2)合成的產(chǎn)品性能優(yōu)越；(3)制備成本比傳統(tǒng)方法降低較多。


圖1是LiCo0.5Ni0.5O2正極材料的XRD結(jié)構(gòu)圖；圖2是LiCo0.5Ni0.5O2正極材料的循環(huán)充放電曲線；圖3是LiCo0.2Ni0.8O2正極材料的循環(huán)充放電曲線；圖4是LiCoO2正極材料的循環(huán)充放電曲線。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子二次電池正極材料的制備方法，它的通式是LiCo1-xNixO2，0≤x≤1，其特征在于包括下述步驟以金屬鈷、金屬鎳或鈷鎳合金為原料，在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行電解，將所得的電解產(chǎn)物經(jīng)洗滌、烘干后，依據(jù)鈷、鎳或鈷鎳含量，與氫氧化鋰或碳酸鋰以原子比(Co+Ni)∶Li＝1∶1.1的比例進(jìn)行混合，在空氣或通氧氣的情況下，于500℃-850℃下，烘燒10～20小時(shí)，將烘燒后產(chǎn)物經(jīng)磨碎后，過(guò)400目篩，即得所需的產(chǎn)物。
2.按照權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于它是LiCoO2、LiNiO2或LiCo1-xNixO2，0＜x＜1。
3.按照權(quán)利要求1所述鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于使用純度≥99.8％的金屬鈷、鎳或鈷鎳合金，做電解用的初始原料。
4.按照權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于所述的電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)是含鋰、鈉、鉀的鹽。
5.按照權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于所述的電解是將金屬或合金放在金屬鈦的籃子里做陽(yáng)極，金屬鎳板做陰極；電解時(shí)端電壓1.9±0.1V；電流密度在400-1200A/m2之間。
6.按照權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于所述的電解質(zhì)溶液的濃度在30g/L-150g/L之間。
7.按照權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于所述的烘干溫度105-120℃。
8.按照權(quán)利要求1或4所述的鋰離子二次電池正極材料的制備方法，其特征在于所述的電解質(zhì)的溶質(zhì)是Na、K、Li的氯化物。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰離子二次電池正極材料LiCo
文檔編號(hào)H01M4/04GK1387270SQ02123800
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者閻杰, 魏進(jìn)平, 夏曉勇 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)