一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极及其制备方法与应用.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CN107768627A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710925254.8(22)申请日2017.10.03(71)申请人长沙仲善新能源科技有限公司地址410205湖南省长沙市长沙高新开发区麓龙路199号麓谷商务中心A栋1173(72)发明人不公告发明人(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/485(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极及其制备方法与应用，本发明将乙酸锂、硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰以摩尔比1:0.47:0.2:033混合得到混料，按重量份数计，取20～30份混料加入100份水中溶解得到水相，然后加入油相中，氨气，本发明以乳化剂稳定油水相，采用反相乳液法制备出前驱体，在预烧结得到三元复合物，然后以氢氧化铝包裹三样复合物置于惰性气体保护下以980～1050℃煅烧4～8h，最后炉冷得到复合电极材料。本发明解决了现有镍钴锰酸锂电极材料高稳定性差和压实密度不够高的问题。CN107768627ACN107768627A权利要求书1/1页1.一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将乙酸锂、硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰以摩尔比1:0.47:0.2:033混合得到混料，按重量份数计，取20～30份混料加入100份水中溶解得到水相；S2.按重量份数计，取100份油相和8～12份乳化剂混合，然后加入反应容器中并以300～600r/min的转速搅拌，然后将10～15份水相缓慢加入反应容器中，然后向反应器底部持续通入氨气，反应12h后过滤得到前驱体，将前驱体烘干，然后在惰性气体保护下以530～550℃煅烧8～10h得到三元复合物；S3.按重量份数计，将0.7份硝酸铝加入10份水中，以600～800r/min的转速搅拌并缓慢加入0.8～0.82份质量份数为25％的氨水，再加入150份三元复合物并混合均匀，然后在氨气气氛下以50～60℃干燥12h，干燥产物在惰性气体保护下以980～1050℃煅烧4～8h，最后炉冷得到复合电极材料。2.根据权利要求1所述的一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极的制备方法，其特征在于，所述油相为环己烷、液体石蜡、煤油中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为Tween80、Tween60、Tween40、Tween20中任意一种与Span85、Span80、Span65中任意一种的复合物，乳化剂的HLB值为4.0～5.5。4.根据权利要求1所述的一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极的制备方法，其特征在于，所述氨气从反应容器底部均匀地鼓入，氨气的用量与混料的摩尔比为30～50:1。5.根据权利要求1所述的一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极的制备方法，其特征在于，所述S3中三元复合物在氨水加入15min后再加入，三元复合物加入后持续搅拌30～60min再进行干燥。6.一种电池正极，其特征在于，所述正极由权利要求1～5中任何一种方法生产的复合电极材料制备。2CN107768627A说明书1/5页一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，涉及一种高温稳定性镍钴锰酸锂复合电极及其制备方法与应用。背景技术[0002]作为电池的正极材料，单元素的层状材料LiNiO2、LiCoO2和LiMn2O4都具有一定的缺陷，LiNiO2容量比较高，但是合成加工和使用比较困难；LiCoO2受锂离子脱嵌比例的限制，容量比较低，不适合大容量电池；安全性高，LiMn2O4但是充放电过程中晶体结构不稳定，循环性能比较差，特别是高温的循环性能。而LiNi1-x-yCoxMnyO2三元复合正极材料由于协同效应电化学性能由于任何单一组分的层状氧化物，较好地兼备了三者的优点，弥补了各自的不足，Co元素能够有效地减弱离子混排，稳定材料的层状结构，提高材料的导电率，Ni元素是保证材料高容量的基础，Mn元素起稳定作用，提高材料安全性，同时降低材料的成本。LiNi1-x-yCoxMnyO2三元复合正极材料具有高比容量、低成本、循环性能稳定、安全性能高等特点。[0003]LiNi1-x-yCoxMnyO2三元复合在实际应用中存在两个问题，一个问题是该材料作为正极材料在200℃以上时容易与电解液发生反应，使得电池着火，另一个问题