[发明专利]锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池正极材料的制造技术，具体是一种锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法。

背景技术

三元材料已经被广泛用于锂电池的正极材料，但普通三元正极材料存在着电池循环性较低的缺陷，难以适应较高的使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电池循环性好的锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法。

本发明的锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法包括以下步骤：

a.采用常规控制结晶法合成Ni_0.75Co_0.15Al_0.1（OH）_2.05前驱体；

b. 采用高温焙烧合成LiNi_0.75Co_0.15Al_0.1O₂，具体步骤为

b-1.将碳酸锂和三元前躯体按摩尔比Li/M=1.04混合均匀， M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和，球磨；

b-2.马弗炉烧结：室温~650℃，升温速率4~5℃/min，650℃时不保温；600~940℃，升温速率1~1.5℃/min，940℃保温12h；然后随炉温自然冷却；

b-3.破碎后，得镍钴铝复合三元正极材料LiNi_0.75Co_0.15Al_0.1O₂。

本发明通过特殊工艺对三元正极材料进行改性，能够有效提高材料的循环性，满足了高性能锂电池的使用需要。

具体实施方式

本发明实施例的方法包括以下步骤：

a.采用常规控制结晶法合成Ni_0.75Co_0.15Al_0.1（OH）_2.05前驱体；

b. 采用高温焙烧合成LiNi_0.75Co_0.15Al_0.1O₂，具体步骤为

b-1.将碳酸锂和三元前躯体按摩尔比Li/M=1.04混合均匀， M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和，球磨时间为4h；

b-2.马弗炉烧结：室温~650℃，升温速率4~5℃/min，650℃时不保温；600~940℃，升温速率1~1.5℃/min，940℃保温12h；然后随炉温自然冷却。

b-3.万能破碎后过200目筛网，得镍钴铝复合三元正极材料LiNi_0.75Co_0.15Al_0.1O₂。

对本发明实施例制得的正极材料进行电池测试：

按照质量比为7:1.5:1.5的比例称取活性物质（LiNi_0.75Co_0.15Al_0.1O₂）、导电乙炔黑、聚偏氟乙烯（PVDF），进行机械搅拌混合均匀，加入适量有机溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP），用涂膜法涂在预处理过的铝箔上，置于120℃真空干燥箱中干燥8h得到正极片。在充满氩气的手套箱中，以金属锂片为负极，1mol/L-六氟磷酸锂(LiPF6)+碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)+碳酸二乙酯(DEC) (体积比1:l:l)为电解液，多孔聚丙烯膜为隔膜，组装成扣式电池，常温下用LAND电池测试系统对电池进行充放电循环测试，测试电压3.5~4.5V，电流密度0.2~5.0C。测试结果，常温0.2C循环200次后容量保持率≥95%。