一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108933239A(43)申请公布日2018.12.04(21)申请号201810669542.6(22)申请日2018.06.26(71)申请人方嘉城地址317317浙江省台州市仙居县白塔镇下山村42号(72)发明人方嘉城(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法(57)摘要本发明公开一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。配料，将醋酸钴、醋酸镍、醋酸锰加入纯水中搅拌溶解并混合均匀，然后通过喷雾干燥；将颗粒加入纯水，然后加入聚乙二醇4000，搅拌分散均匀得到浆化料，然后将锰溶液、铝盐溶液、氨水、氯酸钠对加到浆化料中，然后进行固液分离，经过洗涤后烘干筛分除铁后得到前躯体；煅烧，将前躯体与纳米氧化镁、锂盐混合，在斜混机内混合均匀，然后放入烧结炉内烧结，降温至温度为70℃以下出料得到煅烧料；将煅烧料粉碎后筛分、除铁和真空包装得到锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料。本发明实现锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的结构，也降低了烧结难度，同时也避免了高镍材料的高pH和吸水问题。CN108933239ACN108933239A权利要求书1/1页1.一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，为以下步骤：(1)配料，将醋酸钴、醋酸镍、醋酸锰加入纯水中搅拌溶解并混合均匀，然后通过喷雾干燥，得到粒径为8-15微米的颗粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒加入纯水，然后加入聚乙二醇4000，搅拌分散均匀得到浆化料，然后配制锰溶液，将可溶性锰盐加入纯水溶解搅拌均匀，配制铝盐溶液，将铝盐溶液加入EDTA溶解搅拌均匀得到，配制0.5-1mol/L的氯酸钠溶液，配制5-6mol/L的氨水，然后将锰溶液、铝盐溶液、氨水、氯酸钠对加到浆化料中，维持搅拌速度为300-450r/min,温度为55-65℃，pH为5.5-6.5，加料时间3-4小时，然后继续陈化反应1-1.5小时，进行固液分离，经过洗涤后烘干筛分除铁后得到前躯体；(3)煅烧，将步骤(2)得到的前躯体与纳米氧化镁、锂盐混合，在斜混机内混合均匀，然后放入烧结炉内烧结，烧结分为三个阶段，升温段、保温段和降温段，升温段的升温速度为70-80℃/h，升温至温度为950-1050℃，保温段维持温度为950-1050℃，保温段停留时间为8-10小时，降温段降温速度为80-90℃/h，降温至温度为70℃以下出料得到煅烧料；(4)将煅烧料在通过气流粉碎至粒径为12-15微米，经过筛分、除铁和真空包装得到锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料。2.根据权利要求1所述的一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中醋酸钴、醋酸镍、醋酸锰的摩尔比为0.5-1.5:7.5-8.5：0.5-1.5，镍钴锰混合溶液的浓度1.5-2mol/L，喷雾干燥时采用的温度为200-260℃。3.根据权利要求1所述的一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中浆化料的聚乙二醇4000的浓度为0.01-0.02mol/L，浆化料的固含量为20-25％，锰溶液的浓度为1-1.5mol/L，铝盐溶液中铝离子的浓度为0.2-0.3mol/L，EDTA的浓度为0.05-0.1mol/L，锰溶液、铝盐溶液、氨水、氯酸钠的体积流量比为1:0.15-0.3:0.4-0.5:0.3-0.5。4.根据权利要求1所述的一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中纳米氧化镁的粒径为0.4-0.5μm，一次粒径为15-20nm,锂盐为氢氧化锂和磷酸锂的混合物，氢氧化锂和磷酸锂的摩尔比为1:0.05-0.1。5.根据权利要求1所述的一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中斜混机内装有不锈钢磨球，不锈钢磨球的表面为聚氨酯，磨球的直径为2-3cm，斜混机内混合时间4小时，斜混机的转速为15-25r/min。6.根据权利要求1所述的一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)在煅烧过程通入压缩空气，烧结炉内的炉压1.1-1.2个大气压。7.根据权利要求1所述的一种锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：得到的锰酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料中镁含量为0.1-0.15％，磷含量为0.2-0.3％，铝含量为0.4-0.6％，锰酸锂与镍钴锰酸锂的摩尔比为0.2-0.25:0.75-0.8。2CN108933239A说明书1/6页一种锰酸