[发明专利]一种粒度可控的球型正极材料及其合成方法

说明书

通过气流量控制流速，使镍盐、钴盐、锰盐流入环形轨道B中，同时依次流入定量成形液C和生长液D，环形轨道循环一周后的溶液进入里层反应器A中，获得的粒度可控的悬浊液作为母液。通过环形轨道预通氮气，排出球型反应器中空气。以上述注入反应器A中的激活母液为基准。通过气流量控制镍盐、钴盐、锰盐流速注入环形轨道B中，同时依次流入定量成形液C和生长液D，环形轨道循环一周后的溶液进入里层反应器A中，依次循环周期，并控制pH值。反应结束后，将产物取出水洗多次，然后再放入真空干燥箱，将产物烘干，得到镍钴锰三元前驱体。所得前驱体与一定量的锂源搅拌混合、化合干燥，待烧。根据各化合物的反应温度，依据公式，活化烧结。

技术领域

本发明属于材料领域中电池正极材料的制备方法，尤其涉及一种粒度可控的球型正极材料及其合成方法。

背景技术

随着研究的不断深入，锂离子电池性能逐渐提高，成本逐渐降低，其应用领域也在不断的扩展，现阶段的主要应用领域为便携式电子设备和动力装置，如掌上电脑、手机、全球定位系统设备、零排放汽车以及数码相机等。目前国家正在大力推动汽车工业的发展，但是日益枯竭的化石能源严重的阻碍了汽车工业的发展，发展电动汽车已经成为汽车产业发展的必然途径，与之相应的动力汽车用锂离子电池的发展就显得尤其重要。

正极材料 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2凭借 200mAh/g 的高放电质量比容量，成为 40公里级混合动力车的理想电池正极材料之一，但是目前合成的材料存在粒度均较大，且球形度欠佳、循环性能差的问题。

本发明使用氢氧化物共沉淀法合成了 Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2前驱体，通过改变转速、底液浓度、搅拌方式以及烧结工艺，合成的镍钴锰三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2成品，粒度小、球形度好、循环性能佳，解决了目前粒度大，球形度欠佳、循环性能差的问题。

发明内容

本发明的目的是通过改变前驱体合成工艺和烧结工艺合成粒度小、球形度好、循环性能佳的镍钴锰三元LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种粒度可控的球型正极材料的合成方法，其特征是，具体制备工艺如下：

（1）母液激活

通过气流量控制一定化学计量比的镍盐、钴盐、锰盐的流速，使镍盐、钴盐、锰盐定量流入环形轨道B中，同时依次流入定量成形液C和生长液D，环形轨道循环一周为一周期，循环一周期后的溶液进入里层反应器A中，获得的粒度可控的悬浊液作为母液；

（2）动力混料

通过环形轨道预通氮气，排出球型反应器中空气；