[发明专利]一种低成本锂离子电池正极材料的制备工艺

说明书

本发明公开了一种低成本锂离子电池正极材料的制备工艺，具体步骤如下：步骤一，选择锰盐和镍盐的混合溶液以及沉淀剂，然后向反应釜中加入锰盐和镍盐的混合溶液以及沉淀剂并且在水浴恒温混合，得到混合共沉淀前驱体，再进行陈化、抽滤、烘干即得到前驱体；步骤二，将前驱体研磨精细后放于马弗炉中，马弗炉升温至预烧温度进行预烧，得到半成品；步骤三，将半成品与锂盐混合，继续升温并且烧结，然后进行退火，自然冷却至室温即得到成品。本发明设计合理，采用共沉淀法与高温固相烧结法，获得纯度较高的成品，达到成为高比容量、循环稳定、性能优良的锂电子电池的正极材料。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体是一种低成本锂离子电池正极材料的制备工艺。

背景技术

由于以石油和煤为主的化石燃料的不断消耗，以及对于环境污染的不断加重，如当前的雾霾天气以及汽车尾气已经成为人类健康的头号杀手等，已经严重影响人类健康和生存环境。越来越多的人将目光投向新能源技术，开发新能源成为众多国家的能源战略重点，锂电池是其中的一个重要方向，锂离子电池以其优异的性能正成为最有潜力的动力源之一。

锂离子电池是一类由嵌锂化合物为正、负极材料、使用非水电解质溶液的电池，与铅酸、镍镉、镍氢等传统的二次电池相比，锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染，以及自放电小、循环寿命长等优点，逐渐取代了传统的铅酸电池等化学电源。特别是随着能源与环境问题的日益凸显，锂离子电池得到了越来越多的重视。

锂离子电池包括正极材料和负极材料，目前人们在制备锂离子电池的正极材料时，制备工艺复杂，制备成本高，这就为锂离子电池的广泛应用带来了阻力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本锂离子电池正极材料的制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低成本锂离子电池正极材料的制备工艺，具体步骤如下：

步骤一，选择锰盐和镍盐的混合溶液以及沉淀剂，然后向反应釜中加入锰盐和镍盐的混合溶液以及沉淀剂并且在水浴恒温混合，得到混合共沉淀前驱体，再进行陈化、抽滤、低温烘干即得到前驱体；

步骤二，将前驱体研磨精细后放于马弗炉中，马弗炉升温至预烧温度进行预烧，得到半成品；

步骤三，将半成品与锂盐混合，继续升温并且烧结，然后进行退火，自然冷却至室温即得到成品。

作为本发明进一步的方案：步骤一中锰盐和镍盐的混合溶液中锰和镍的摩尔之比为3:1，步骤三中半成品与锂盐混合时镍、锰和锂的摩尔之比为1:3:2。

作为本发明进一步的方案：步骤一中混合的方式为沉淀剂和锰盐和镍盐的混合溶液以相同速度滴加、将沉淀剂滴入锰盐和镍盐的混合溶液中、将锰盐和镍盐的混合溶液滴入沉淀剂中以及沉淀剂与锰盐和镍盐的混合溶液快速倒入中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：沉淀剂为碳酸钠或者碳酸氢铵中的至少一种。

作为本发明进一步的方案：步骤一中水浴温度为50-58摄氏度，陈化时间为2-3小时，低温烘干的温度为80-100摄氏度。

作为本发明进一步的方案：步骤二中预烧温度为420摄氏度，预烧时间为6小时，马弗炉升温至预烧温度的升温速率为2摄氏度/分钟。

作为本发明进一步的方案：步骤三中烧结温度为900摄氏度，烧结时间为24小时，退火温度为600摄氏度，退火时间为8小时。