鋰鎳錳氧正極材料及其前驅(qū)體及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰鎳錳氧正極材料及其前驅(qū)體的制備方法，先配制鎳錳混合溶液和碳酸鹽溶液，控制溶液中的金屬元素濃度，然后在反應(yīng)釜中控制底液溫度，在攪拌底液的條件下泵入碳酸鹽溶液，控制泵入流量使pH值達(dá)到8.0～9.5并穩(wěn)定；再將鎳錳混合溶液與碳酸鹽溶液并流泵入，反應(yīng)釜中生成的反應(yīng)物漿料連續(xù)流出，經(jīng)陳化洗滌、真空干燥得到球形鎳錳碳酸鹽顆粒。將球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于真空爐中煅燒，使碳酸根充分分解得到球形鎳錳氧化物顆粒。再將球形鎳錳氧化物顆粒與鋰源進(jìn)行混料，將混和料置入煅燒爐，在通氧條件下煅燒，煅燒后得到鋰鎳錳氧正極材料。本發(fā)明工藝簡單、操作方便、成本低，可有效提高產(chǎn)品振實密度以及電化學(xué)性能。
【專利說明】鋰鎳錳氧正極材料及其前驅(qū)體及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池正極材料及其前驅(qū)體及相應(yīng)的制備方法，尤其涉及一種鎳錳二元正極材料及其前驅(qū)體及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，大尺寸屏幕型移動數(shù)字終端以及插電或純電動汽車快速興起，為獲得理想的循環(huán)壽命以及續(xù)航能力，市場對二次鋰離子電池容量以及循環(huán)性能等各項指標(biāo)要求日益提高。含鈷類二次電池在電池容量與循環(huán)性能上很好地滿足了市場需求，但是受鈷價格較高的影響，此類電池難以大規(guī)模進(jìn)入各類市場。
[0003]尖晶石型LiMn2O4材料由于其價格低廉、充放電安全、以及較高的電壓平臺而廣受關(guān)注，在部分?jǐn)?shù)字終端以及動力電池等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。但是在充放電過程中，尖晶石型LiMn2O4固有的Jahn-Teller效應(yīng)會導(dǎo)致晶格畸變，從而影響該型錳酸鋰的循環(huán)性能以及穩(wěn)定性，其應(yīng)用范圍也受到相應(yīng)限制。作為尖晶石型LiMn2O4的改進(jìn)型材料，鋰鎳錳氧正極材料中的鎳部分替代尖晶石中的三價錳，有效抑制了 Jahn-Teller效應(yīng)，從而保證了鋰鎳錳氧的循環(huán)壽命，因此鋰鎳錳氧材料是目前極具市場前景的正極材料。
[0004]傳統(tǒng)工藝中，鋰鎳錳氧的前驅(qū)體即為鎳錳氫氧化物，該前驅(qū)體的制備普遍采用堿液共沉方法，制備得到的該類型前驅(qū)體存在振實密度低、形貌不規(guī)則等缺點。前驅(qū)體嵌鋰后形貌與密度有一定傳承性，因此由該類型前驅(qū)體制得的正極材料也會存在形貌不規(guī)則、壓實密度低等缺陷。可見，前驅(qū)體的制備及其性能對后續(xù)目標(biāo)成品鋰鎳錳氧正極材料的性能有著重要影響，如何改進(jìn)前驅(qū)體的制備工藝成為獲得優(yōu)質(zhì)鋰鎳錳氧正極材料所要克服的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、操作方便、成本低、可以有效提高產(chǎn)品振實密度以及電化學(xué)性能的鋰鎳錳氧正極材料及其前驅(qū)體的制備方法，并提供該制備方法獲得的高性能鋰鎳錳氧正極材料。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳碳酸鹽的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)準(zhǔn)備原料:使用純水配制鎳錳混合溶液(配制用的鎳錳鹽可以為任意的硫酸鹽、氯化鹽或硝酸鹽)，控制鎳錳混合溶液中鎳、錳元素的摩爾比為0.2?I，且鎳、錳元素的總質(zhì)量濃度為20g/L?200g/L (以金屬元素含量計);配制濃度為0.5mol/L?2mol/L的碳酸鹽溶液；
[0008](2)攪拌反應(yīng):以反應(yīng)釜中的純水為底液，控制底液溫度為40°C?60°C，在攪拌底液的條件下緩慢泵入上述配制的碳酸鹽溶液，控制泵入流量使混合后底液的PH值達(dá)到
8.0?9.5并穩(wěn)定；再將上述配制的鎳錳混合溶液與碳酸鹽溶液并流泵入反應(yīng)釜中，控制碳酸鹽溶液流量使PH值繼續(xù)保持穩(wěn)定(整個攪拌反應(yīng)過程中pH值均優(yōu)選控制為8.5?9.0中的某值)；在攪拌條件下，反應(yīng)釜中生成的反應(yīng)物漿料自反應(yīng)釜上部溢流口連續(xù)流出，經(jīng)輸送管路進(jìn)入陳化洗滌釜；再經(jīng)純水洗滌后低溫真空干燥，得到球形鎳錳碳酸鹽顆粒。
[0009]上述球形鎳錳碳酸鹽顆粒的制備方法中，優(yōu)選的，所述鎳錳混合溶液中添加有絡(luò)合劑，所述絡(luò)合劑優(yōu)選為氨水、銨鹽、乙二胺四乙酸鹽、檸檬酸中的一種或幾種。
[0010]上述球形鎳錳碳酸鹽顆粒的制備方法中，優(yōu)選的，所述碳酸鹽溶液為碳酸鈉溶液或碳酸氫銨溶液。
[0011]上述球形鎳錳碳酸鹽顆粒的制備方法中，優(yōu)選的，所述鎳錳混合溶液中還添加有Al、Cr、Co、T1、Ca、Mg以及稀土金屬元素中至少一種金屬元素的易溶性鹽，其添加量(以摻雜的金屬元素質(zhì)量計)為鎳猛混合溶液中鎳猛元素總質(zhì)量的0.01%?5%。
[0012]上述球形鎳錳碳酸鹽顆粒的制備方法中，優(yōu)選的，所述攪拌反應(yīng)過程中，通過調(diào)整反應(yīng)釜中反應(yīng)體系的攪拌速度、PH值、鎳錳混合溶液濃度以及泵入流量，進(jìn)而控制反應(yīng)物漿料中晶核數(shù)量及形貌，從而獲得不同粒徑尺寸的球形鎳錳碳酸鹽顆粒。具體的，通過提高反應(yīng)釜中反應(yīng)體系的攪拌速度、PH值、鎳錳混合溶液濃度或者降低泵入流量，可提高反應(yīng)物漿料中晶核數(shù)量，從而獲得較小粒徑尺寸的球形鎳錳碳酸鹽顆粒，反之則可獲得較大粒徑尺寸的球形鎳錳碳酸鹽顆粒?？梢?，本發(fā)明工藝對產(chǎn)品的可控性好，可制備得到不同粒徑尺寸的球形鎳錳碳酸鹽顆粒，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品要求。更優(yōu)選的，所述攪拌反應(yīng)過程中，攪拌轉(zhuǎn)速持續(xù)控制在150r/min?300r/min。更優(yōu)選的,所述鎳猛混合溶液的流量大小與反應(yīng)爸容積等因素有關(guān)，以保證鎳錳元素在反應(yīng)釜中停留時間為2h?10h。鎳錳混合溶液的添加流量優(yōu)選為反應(yīng)釜容積為V (m3) X (1.5?3.5) L/min，特別優(yōu)選為反應(yīng)釜容積為V (m3) X(1.5 ?2.5) L/min。
[0013]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳氧化物的制備方法，包括以下步驟:
[0014]將上述制備方法制得的球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于真空爐中，于800°C?1100°C條件下真空煅燒4h?16h，使碳酸根充分分解，得到球形鎳錳氧化物顆粒。
[0015]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述制備方法制得的鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳氧化物，所述鎳錳氧化物的粒度(該粒度一般是指D50粒度)為5 μ m?15 μ m，所述鎳猛氧化物的振實密度為2.0g/cm3?2.8g/cm3。
[0016]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種鋰鎳錳氧正極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0017]將上述制備方法制得的粒度為5 μ m?15 μ m、振實密度為2.0g/cm3?2.8g/cm3的球形鎳錳氧化物顆粒與鋰源按照理論計算鋰過量2%?10%摩爾的配比進(jìn)行混料，所述鋰源取電池級氫氧化鋰、硝酸鋰、碳酸鋰中的至少一種，再將混和料置入煅燒爐，在通氧條件下以400°C?960°C煅燒IOh?24h，煅燒結(jié)束后得到鋰鎳錳氧正極材料。
[0018]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述制備方法制得的鋰鎳錳氧正極材料，所述鋰鎳錳氧正極材料的粒度(D50)為5 μ m?15 μ m，所述鋰鎳錳氧正極材料的振實密度為 2.2g/cm3 ?3.0g/cm3。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0020](I)本發(fā)明球形鎳錳碳酸鹽顆粒的制備過程中，通過調(diào)整反應(yīng)釜中反應(yīng)體系的攪拌速度、PH值、鎳錳混合溶液濃度以及泵入流量，可以有效控制反應(yīng)物漿料中晶核數(shù)量及形貌，從而可獲得不同粒徑尺寸的球形鎳錳碳酸鹽顆粒。
[0021](2)本發(fā)明將球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于煅燒爐中特別進(jìn)行高溫煅燒，致使球形鎳錳碳酸鹽顆粒處于半熔融態(tài)，這有利于顆?？障妒湛s或消除，有利于提高表面光潔度，可以降低顆粒尺寸并提高相對密度，實驗表明本發(fā)明鎳錳氧化物的粒度在5 μ m?15 μ m時，鎳猛氧化物的振實密度可達(dá)2.0g/cm3?2.8g/cm3,嵌鋰后振實密度可達(dá)2.2g/cm3?3.0g/cm3,從而提升嵌鋰后產(chǎn)品的壓實密度。
[0022](3)本發(fā)明將球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于專門設(shè)備中高溫煅燒，致使部分一次小顆粒熔融合并再結(jié)晶，從而使一次顆粒尺寸變大，經(jīng)掃描電鏡觀察，此時顆粒產(chǎn)物中一次顆?？蛇_(dá)0.5 μ m?1.5 μ m，這非常有利于縮短嵌鋰后鋰離子脫嵌通道，從而提高倍率性能；另外一次顆粒長大有利于降低比表面積，減少正極材料因與電解液接觸發(fā)生副反應(yīng)造成對材料結(jié)構(gòu)的破壞，這對于提高正極材料的循環(huán)性能和材料穩(wěn)定性有很大幫助。
[0023](4)本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案中可以摻雜易溶性金屬鹽，這使得這些易溶性鹽在碳酸鹽體系中極易與主金屬共沉，達(dá)到分子級別的混合，產(chǎn)生不同電化學(xué)特性，從而滿足不同市場需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例1中鎳錳碳酸鹽低溫烘干后的SEM圖。
[0025]圖2為本發(fā)明實施例1中鎳錳碳酸鹽高溫煅燒成鎳錳氧化物后的SEM圖。
[0026]圖3為本發(fā)明實施例1中煅燒后鎳錳氧化物的粒度分布圖。
【具體實施方式】
[0027]為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
[0028]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
[0029]如無特別說明，以下實施例中用到的原料及試劑等均為可從市場上購得或可通過常規(guī)方法配制。
[0030]實施例1:
[0031]一種本發(fā)明的鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳碳酸鹽的制備方法，包括以下步驟:
[0032]( I)準(zhǔn)備原料:使用純水、硫酸鎳和硫酸錳配制鎳錳混合溶液，控制鎳錳混合溶液中鎳、錳元素的摩爾比為1:3，且鎳、錳元素的總質(zhì)量濃度為60g/L，添加絡(luò)合劑檸檬酸后攪拌均勻；配制濃度為1.0moI/L的碳酸鈉溶液；
[0033](2)攪拌反應(yīng):在3m3反應(yīng)爸中加純水作為底液,純水體積為反應(yīng)爸有效容積的1/3，加熱升溫控制底液溫度為55°C，在攪拌底液的條件下(攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)定為250r/min?260r/min)緩慢泵入上述配制的碳酸鈉溶液，控制泵入流量使混合后底液的pH值達(dá)到8.0并穩(wěn)定；再將上述配制的鎳錳混合溶液與碳酸鈉溶液并流泵入反應(yīng)釜中，鎳錳混合溶液的添加流量為5L/min,鎳猛元素在反應(yīng)爸中停留時間為8h?IOh ;控制碳酸鈉溶液流量使pH值繼續(xù)穩(wěn)定在8.0 ;在攪拌條件下反應(yīng)一段時間后，反應(yīng)釜中生成的反應(yīng)物漿料自反應(yīng)釜上部溢流口連續(xù)流出，保持連續(xù)進(jìn)料，反應(yīng)物衆(zhòng)料顆粒長大至ΙΟμπι?11.5μηι后保持穩(wěn)定，且形貌趨于規(guī)則，均為球形；將溢流樣抽濾，經(jīng)輸送管路進(jìn)入陳化洗滌釜；用去離子水洗滌，直至洗滌后洗滌液的PH值為7.0?8.0且檢測硫酸根無明顯沉淀；再將洗滌后固體顆粒于80°C下低溫真空干燥，得到如圖1所示的球形鎳錳碳酸鹽顆粒。
[0034]將上述制備方法制得的球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于真空馬弗爐中，保持真空條件，于900°C條件下真空煅燒8h，使碳酸根充分分解，得到如圖2所示的球形鎳錳氧化物顆粒。煅燒后取出破碎研磨，此時鎳錳氧化物顆粒粒度降低至9.0ym?10.5μπι (參見圖3)，振實密度為 2.2g/cm3 ?2.4g/cm3。
[0035]將上述制備方法制得的粒度為9.0 μ m?10.5 μ m、振實密度為2.2g/cm3?2.4g/cm3的球形鎳錳氧化物顆粒與鋰源(氫氧化鋰)按照理論量基礎(chǔ)上鋰過量5%的摩爾比進(jìn)行混料，鋰源取電池級氫氧化鋰，使用混料機混合均勻后置于馬弗爐通氧煅燒，在通氧條件下以745V?765°C的煅燒溫度煅燒12h，煅燒結(jié)束后粉碎研磨，即得到產(chǎn)物鋰鎳錳氧正極材料。
[0036]經(jīng)檢測，本實施例制得的鋰鎳錳氧正極材料的粒度為10 μ m?13 μ m，振實密度為2.3g/cm3 ?2.6g/cm3。
[0037]實施例2:
[0038]一種本發(fā)明的鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳碳酸鹽的制備方法，包括以下步驟:
[0039](I)準(zhǔn)備原料:使用純水、氯化鎳和氯化錳配制鎳錳混合溶液，控制鎳錳混合溶液中鎳、錳元素的摩爾比為1:4，且鎳、錳元素的總質(zhì)量濃度為65g/L，添加乙二胺四乙酸四鈉后攪拌均勻；配制濃度為1.0mol/L的碳酸氫銨(碳銨)溶液；
[0040](2)攪拌反應(yīng):在3m3反應(yīng)爸中加純水作為底液,純水體積為反應(yīng)爸有效容積的1/3，加熱升溫控制底液溫度為50°C，在攪拌底液的條件下(攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)定為250r/min?260r/min)緩慢泵入上述配制的碳銨溶液，控制泵入流量使混合后底液的pH值達(dá)到9.0并穩(wěn)定；再將上述配制的鎳錳混合溶液與碳銨溶液并流泵入反應(yīng)釜中，鎳錳混合溶液的添加流量為7.5L/min，鎳錳元素在反應(yīng)釜中停留時間為6h?8h ;控制碳銨溶液流量使pH值繼續(xù)穩(wěn)定在9.0 ;在攪拌條件下反應(yīng)一段時間后，反應(yīng)釜中生成的反應(yīng)物漿料自反應(yīng)釜上部溢流口連續(xù)流出，保持連續(xù)進(jìn)料，反應(yīng)物漿料顆粒長大至5 μ m?11 μ m后保持穩(wěn)定，且形貌趨于規(guī)則，均為球形；將溢流樣抽濾，經(jīng)輸送管路進(jìn)入陳化洗滌釜；用去離子水洗滌，直至洗滌后洗滌液的PH值為7.0?8.0且檢測氯離子無明顯沉淀；再將洗滌后固體顆粒于90°C下低溫真空干燥，得到球形鎳錳碳酸鹽顆粒。
[0041]將上述制備方法制得的球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于真空馬弗爐中，保持真空條件，于1000°c條件下真空煅燒8h，使碳酸根充分分解，得到球形鎳錳氧化物顆粒。煅燒后取出破碎研磨，此時鎳錳氧化物顆粒粒度降低至5.0 μ m?10.0 μ m，振實密度為2.0g/cm3?2.5g/cm3。
[0042]將上述制備方法制得的粒度為5.0 μ m?10.0 μ m、振實密度為2.0g/cm3?2.5g/cm3的球形鎳錳氧化物顆粒與鋰源按照理論量基礎(chǔ)上鋰過量2%的摩爾比進(jìn)行混料，鋰源取電池級碳酸鋰，使用混料機混合均勻后置于馬弗爐通氧煅燒，在通氧條件下以750°C?770°C的煅燒溫度煅燒16h，煅燒結(jié)束后粉碎研磨，即得到產(chǎn)物鋰鎳錳氧正極材料。
[0043]經(jīng)檢測，本實施例制得的鋰鎳錳氧正極材料的粒度為5 μ m?14 μ m，振實密度為2.3g/cm3 ?2.8g/cm3。[0044]實施例3:
[0045]一種本發(fā)明的鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳碳酸鹽的制備方法，包括以下步驟:
[0046](I)準(zhǔn)備原料:使用純水、硫酸鎳和硫酸錳配制鎳錳混合溶液，控制鎳錳混合溶液中鎳、錳元素的摩爾比為1:4，且鎳、錳元素的總質(zhì)量濃度為60g/L，添加硫酸鈷和硫酸鋁(Co和Al總質(zhì)量濃度為1.2g/L)，添加碳銨后攪拌均勻；配制濃度為1.lmol/L的碳酸鈉溶液；
[0047](2)攪拌反應(yīng):在3m3反應(yīng)爸中加純水作為底液,純水體積為反應(yīng)爸有效容積的1/3，加熱升溫控制底液溫度為55°C，在攪拌底液的條件下(攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)定為220r/min?240r/min)緩慢泵入上述配制的碳酸鈉溶液，控制泵入流量使混合后底液的pH值達(dá)到9.0并穩(wěn)定；再將上述配制的鎳錳混合溶液與碳酸鈉溶液并流泵入反應(yīng)釜中，鎳錳混合溶液的添加流量為10L/min,鎳猛元素在反應(yīng)爸中停留時間為4h?6h ;控制碳酸鈉溶液流量使pH值繼續(xù)穩(wěn)定在9.0 ;在攪拌條件下反應(yīng)一段時間后，反應(yīng)釜中生成的反應(yīng)物漿料自反應(yīng)釜上部溢流口連續(xù)流出，保持連續(xù)進(jìn)料，反應(yīng)物衆(zhòng)料顆粒長大至9.0ym?11.5μηι后保持穩(wěn)定，且形貌趨于規(guī)則，均為球形；將溢流樣抽濾，經(jīng)輸送管路進(jìn)入陳化洗滌釜；用去離子水洗滌，直至洗滌后洗滌液的PH值為7.0?8.0且檢測硫酸根無明顯沉淀；再將洗滌后固體顆粒于90°C下低溫真空干燥，得到球形摻雜型鎳錳碳酸鹽顆粒。
[0048]將上述制備方法制得的球形摻雜型鎳錳碳酸鹽顆粒置于真空馬弗爐中，保持真空條件，于1100°c條件下真空煅燒10h，使碳酸根充分分解，得到球形摻雜型鎳錳氧化物顆粒。煅燒后取出破碎研磨，此時摻雜型鎳錳氧化物顆粒粒度降低至8.5 μ m?10.5 μ m，振實密度為 2.lg/cm3 ?1.4g/cm3。
[0049]將上述制備方法制得的粒度為8.5 μ m?10.5 μ m、振實密度為2.lg/cm3?2.4g/cm3的球形摻雜型鎳錳氧化物顆粒與鋰源按照理論量基礎(chǔ)上鋰過量5%的摩爾比進(jìn)行混料，鋰源取電池級硝酸鋰，使用混料機混合均勻后置于馬弗爐通氧煅燒，在通氧條件下以740°C?770°C的煅燒溫度煅燒12h，煅燒結(jié)束后粉碎研磨，即得到產(chǎn)物摻雜型鋰鎳錳氧正極材料。
[0050]經(jīng)檢測，本實施例制得的摻雜型鋰鎳錳氧正極材料的粒度為9.0 μ m?12 μ m，振實密度為 2.2g/cm3 ?2.6g/cm3。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳碳酸鹽的制備方法，包括以下步驟: (1)準(zhǔn)備原料:使用純水配制鎳錳混合溶液，控制鎳錳混合溶液中鎳、錳元素的摩爾比為0.2?1，且鎳、錳元素的總質(zhì)量濃度為20g/L?200g/L ;配制濃度為0.5mol/L?2mol/L的碳酸鹽溶液； (2)攪拌反應(yīng):以反應(yīng)釜中的純水為底液，控制底液溫度為40°C?60°C，在攪拌底液的條件下緩慢泵入上述配制的碳酸鹽溶液，控制泵入流量使混合后底液的PH值達(dá)到8.0?9.5并穩(wěn)定；再將上述配制的鎳錳混合溶液與碳酸鹽溶液并流泵入反應(yīng)釜中，控制碳酸鹽溶液流量使PH值繼續(xù)保持穩(wěn)定；在攪拌條件下，反應(yīng)釜中生成的反應(yīng)物漿料自反應(yīng)釜上部溢流口連續(xù)流出，經(jīng)輸送管路進(jìn)入陳化洗滌釜；再經(jīng)純水洗滌后低溫真空干燥，得到球形鎳錳碳酸鹽顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述鎳錳混合溶液中添加有絡(luò)合劑，所述絡(luò)合劑為氨水、銨鹽、乙二胺四乙酸鹽、檸檬酸中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述碳酸鹽溶液為碳酸鈉溶液或碳酸氫銨溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述鎳錳混合溶液中還添加有Al、Cr、Co、T1、Ca、Mg以及稀土金屬元素中至少一種金屬元素的易溶性鹽，其添加量為鎳錳混合溶液中鎳猛元素總質(zhì)量的0.01%?5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的制備方法，其特征在于:所述攪拌反應(yīng)過程中，通過調(diào)整反應(yīng)釜中反應(yīng)體系的攪拌速度、PH值、鎳錳混合溶液濃度或者泵入流量，進(jìn)而控制反應(yīng)物漿料中晶核數(shù)量，從而獲得不同粒徑尺寸的球形鎳錳碳酸鹽顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述攪拌反應(yīng)過程中，攪拌轉(zhuǎn)速持續(xù)控制在150r/min?300r/min ;所述鎳猛混合溶液的流量大小控制在以保證鎳猛元素在反應(yīng)釜中的停留時間為2h?IOh為目標(biāo)；鎳錳混合溶液的添加流量為反應(yīng)釜容積為VX(1.5?3.5)，其中V的量綱為m3，添加流量的量綱為L/min。
7.—種鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳氧化物的制備方法，包括以下步驟: 將權(quán)利要求1?6中任一項所述制備方法制得的球形鎳錳碳酸鹽顆粒置于真空爐中，于80(TC?1100°C條件下真空煅燒4h?16h，使碳酸根充分分解，得到球形鎳錳氧化物顆粒。
8.—種如權(quán)利要求7所述制備方法制得的鋰鎳錳氧正極材料前驅(qū)體鎳錳氧化物，其特征在于:所述鎳錳氧化物的粒度為5 μ m?15 μ m，所述鎳錳氧化物的振實密度為2.0g/cm3 ?2.8g/Cm30
9.一種鋰鎳錳氧正極材料的制備方法，包括以下步驟: 將權(quán)利要求7所述制備方法制得的粒度為5 μ m?15 μ m、振實密度為2.0g/cm3?.2.8g/cm3的球形鎳錳氧化物顆粒與鋰源進(jìn)行混料，所述鋰源取電池級氫氧化鋰、硝酸鋰、碳酸鋰中的至少一種，再將混和料置入煅燒爐，在通氧條件下以400°C?960°C煅燒IOh?.24h，煅燒結(jié)束后得到鋰鎳錳氧正極材料。
10.一種如權(quán)利要求9所述制備方法制得的鋰鎳錳氧正極材料，其特征在于:所述鋰鎳錳氧正極材料的粒度為5 μ m?15 μ m，所述鋰鎳錳氧正極材料的振實密度為2.2g/cm3?.3.0g/cm3。
【文檔編號】H01M4/525GK103682323SQ201310752649
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】曾昭華, 劉務(wù)華, 姚金華, 彭天劍, 諶紅玉, 高強 申請人:湖南匯通科技有限責(zé)任公司