性劑的摩爾比為1:1,油相與步驟A中去離子水的體積比為2:1 ;
C、將步驟B中兩份反相微乳液混合后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中,在40°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)6小時(shí),然后將所得到的沉淀產(chǎn)物分別用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后,烘干得到鎳鈷錳酸鋰的前軀體;
D、將步驟C中鎳鈷錳酸鋰的前軀體在氧氣氣氛中于650°C焙燒反應(yīng)8小時(shí),得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。
[0025]實(shí)施例2
一種鋰離子電池鎳鈷錳酸鋰正極材料反相微乳液輔助制備方法,包括以下工藝步驟:
A、以鎳、鈷、錳、鋰的可溶性鹽為原料按化學(xué)計(jì)量比稱量配比,其中鋰過量40%,溶于去離子水中,得到金屬離子溶液,其中金屬離子的總濃度為2mol/L ;以可溶性的碳酸鹽或草酸鹽為沉淀劑加入到另一去離子水中,得到沉淀劑溶液,沉淀劑的濃度為2.4mol/L ;
B、將油相、表面活性劑和助表面活性劑充分?jǐn)嚢枧渲苾煞萃瑯拥幕旌弦?,分別將步驟A所得到的金屬離子溶液和沉淀劑溶液分別加入到兩份同樣的混合液中,攪拌混合成兩份均勻的反相微乳液;表面活性劑與助表面活性劑的摩爾比為1:4,油相與步驟A中去離子水的體積比為1:2 ;
C、將步驟B中兩份反相微乳液混合后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中,在85°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)12小時(shí),然后將所得到的沉淀產(chǎn)物分別用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后,烘干得到鎳鈷錳酸鋰的前軀體;
D、將步驟C中鎳鈷錳酸鋰的前軀體在氧氣氣氛中于800°C焙燒反應(yīng)20小時(shí),得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。
[0026]實(shí)施例3
一種鋰離子電池鎳鈷錳酸鋰正極材料反相微乳液輔助制備方法,包括以下工藝步驟:
A、以鎳、鈷、錳、鋰的可溶性鹽為原料按化學(xué)計(jì)量比稱量配比,其中鋰過量25%,溶于去離子水中,得到金屬離子溶液,其中金屬離子的總濃度為1.lmol/L ;以可溶性的碳酸鹽或草酸鹽為沉淀劑加入到另一去離子水中,得到沉淀劑溶液,沉淀劑的濃度為1.32mol/L ;
B、將油相、表面活性劑和助表面活性劑充分?jǐn)嚢枧渲苾煞萃瑯拥幕旌弦?,分別將步驟A所得到的金屬離子溶液和沉淀劑溶液分別加入到兩份同樣的混合液中,攪拌混合成兩份均勻的反相微乳液;表面活性劑與助表面活性劑的摩爾比為1:2.5,油相與步驟A中去離子水的體積比為I: 1.25 ;
C、將步驟B中兩份反相微乳液混合后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中,在62.5°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)9小時(shí),然后將所得到的沉淀產(chǎn)物分別用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后,烘干得到鎳鈷錳酸鋰的前軀體;
D、將步驟C中鎳鈷錳酸鋰的前軀體在氧氣氣氛中于725°C焙燒反應(yīng)14小時(shí),得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。
[0027]實(shí)施例4
一種鋰離子電池鎳鈷錳酸鋰正極材料反相微乳液輔助制備方法,包括以下工藝步驟:
A、以鎳、鈷、錳、鋰的可溶性鹽為原料按化學(xué)計(jì)量比稱量配比,其中鋰過量30%,溶于去離子水中,得到金屬離子溶液,其中金屬離子的總濃度為1.5mol/L ;以可溶性的碳酸鹽或草酸鹽為沉淀劑加入到另一去離子水中,得到沉淀劑溶液,沉淀劑的濃度為2mol/L ;
B、將油相、表面活性劑和助表面活性劑充分?jǐn)嚢枧渲苾煞萃瑯拥幕旌弦海謩e將步驟A所得到的金屬離子溶液和沉淀劑溶液分別加入到兩份同樣的混合液中,攪拌混合成兩份均勻的反相微乳液;表面活性劑與助表面活性劑的摩爾比為1: 1.2,油相與步驟A中去離子水的體積比為1:1;
C、將步驟B中兩份反相微乳液混合后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中,在50°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)7小時(shí),然后將所得到的沉淀產(chǎn)物分別用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后,烘干得到鎳鈷錳酸鋰的前軀體;
D、將步驟C中鎳鈷錳酸鋰的前軀體在氧氣氣氛中于670°C焙燒反應(yīng)19小時(shí),得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。
[0028]實(shí)施例5
在實(shí)施例1-4的基礎(chǔ)上:
優(yōu)選的,在步驟A中,所述的可溶性鎳鹽為硫酸鎳、氯化鎳和醋酸鎳中的一種或任意比例的多種。
[0029]優(yōu)選的,在步驟A中,所述的可溶性鈷鹽為硫酸鈷、氯化鈷和醋酸鈷中的一種或任意比例的多種。
[0030]優(yōu)選的,在步驟A中,所述的可溶性錳鹽為硫酸錳、氯化錳和醋酸錳中的一種或任意比例的多種。
[0031]優(yōu)選的,在步驟A中,所述的可溶性鋰鹽為硫酸鋰、氯化鋰和醋酸鋰中的一種或任意比例的多種。
[0032]優(yōu)選的,在步驟A中,所述的可溶性碳酸鹽為碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉中的一種或任意比例的多種。
[0033]優(yōu)選的,在步驟A中,所述的可溶性草酸鹽為草酸氫銨、草酸銨、草酸氫鈉和草酸鈉中的一種或任意比例的多種。
[0034]優(yōu)選的,在步驟B中,所述的油相為戊烷、環(huán)己烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷和癸烷中的一種或任意比例的多種。
[0035]優(yōu)選的,在步驟B中,所述的表面活性劑為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和陽(yáng)離子表面活性劑中的一種或任意比例的多種。
[0036]優(yōu)選的,在步驟B中,所述的助表面活性劑為正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正癸醇和正十二醇中的一種或任意比例的多種。
[0037]實(shí)施例6
本實(shí)施例提供了一種LiNiiy3Cov3Miv3O2正極材料的反相微乳液輔助制備方法。首先,以可溶性的醋酸鎳、醋酸鈷、醋酸錳、醋酸鋰為原料按化學(xué)計(jì)量比1:1:1:3.75稱量配比(其中鋰過量25%)溶于去離子水中,以碳酸氫銨為沉淀劑按沉淀反應(yīng)的配比稱量溶于水中;其次,以環(huán)己烷為油相,十二烷基硫酸鈉(SDS)為表面活性劑,正丁醇為助表面活性劑配置兩份同樣的油相,分別將上一步中的水溶液加入到油相中攪拌混合成均勻的反相微乳液;然后,將上述制備的兩種反相微乳液混合后,轉(zhuǎn)移反應(yīng)釜中,在55°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)8小時(shí)后得到鎳鈷錳酸鋰材料前軀體的沉淀產(chǎn)物,將其用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后烘干得到鎳鈷錳酸鋰的前軀體;最后,將所制備的鎳鈷錳酸鋰的前軀體在氧氣氣氛中于800°C焙燒反應(yīng)8小時(shí)后得到最終的鎳鈷錳酸鋰正極材料。所制備的鎳鈷錳酸鋰材料的壓實(shí)密度達(dá)到了 3.9g/cm3。
[0038]圖1給出了所制備鎳鈷錳酸鋰LiNi1/3Co1/3Mn1/302正極材料的SEM照片,圖2給出了所制備鎳鈷錳酸鋰LiNi1/3Co1/3Mn1/302正極材料的在2C倍率下的循環(huán)性能測(cè)試。
[0039]用實(shí)例I所得的鎳鈷錳酸鋰LiNi1Z3Ccv3Miv3O2正極材料按下述方法制成電極。
[0040]以有機(jī)溶劑1-甲基-2吡咯烷酮(NMP)為溶劑,將制備好的電極材料、導(dǎo)電劑(乙炔黑)和粘結(jié)劑聚偏氟乙烯(PVDF)按質(zhì)量比8:1:1混合攪拌均勻后,均勻涂在于直徑為14 mm的鋁箔集流體上,在干燥箱中75°C烘干,然后使用壓片機(jī)壓制均勻,制得待測(cè)電極片。采用鈕扣型模擬電池對(duì)所制備的電極片進(jìn)行電池組裝。其中對(duì)電極為金屬鋰片,隔膜為Celgard2325復(fù)合膜,電解液為I mol/L LiPFf^等體積比碳酸乙烯脂(EC)、二甲基碳酸脂(DMC)溶液,電池組裝在充滿氬氣的手套箱中完成。對(duì)所裝的電池在2.5-4.3 V電壓范圍間做恒電流充放電測(cè)試。其2C倍率下(1C=180 mAh/g)的循環(huán)性能曲線如圖2所示。
[0041]實(shí)施例7 本實(shí)施例提供了一種LiNia 5Co0.2Mn0.302正極材料的反相微乳液輔助制備方法。首先,以可溶性的醋酸鎳、醋酸鈷、醋酸錳、醋酸鋰為原料按化學(xué)計(jì)量比5:2:3:12.5稱量配比(其中鋰過量25%)溶于去離子水中,以碳酸銨為沉淀劑按沉淀反應(yīng)的配比稱量溶于水中;其次,以戊烷為油相,烷基聚氧乙烯酚醚(TX-6)為表面活性劑,正戊醇為助表面活性劑配置兩份同樣的油相,分別將上一步中的水溶液加入到油相中攪拌混合成均勻的反相微乳液;然后,將上述制備的兩種反相微乳液混合后,轉(zhuǎn)移反應(yīng)釜中,在65°C下進(jìn)行攪拌反應(yīng)10小時(shí)后得到鎳鈷錳酸鋰材料前軀體的沉淀產(chǎn)物,將其用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后烘干得到鎳鈷錳酸鋰的前軀體;最后,將