[发明专利]一种高电压改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备方法

摘要

本发明公开了一种高电压改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备方法，将锰盐、镍盐材料混合通过溶胶凝胶法制备镍锰前驱体，镍锰前驱体与锂盐及掺杂金属阳离子采用三维斜式混合机进行混合，经过预烧结、高温烧结，然后加入金属氧化物进行包覆，最后经低温烧结、气流粉碎和分级获得镍锰酸锂成品。本发明生产出的产品粒度适中且分布均匀，振实密度大，高温性能和循环性能好。

主权项

1.一种高电压改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)锰盐、镍盐材料的准备：将锰盐、镍盐材料按Mn:Ni摩尔比为3:1进行配料混合；(2)溶胶凝胶法制备镍锰前驱体：将步骤(1)所得的混合物加入螯合剂中，用碳酸氢氨调节pH在8～10，搅拌至粘稠，搅拌状态下加入纯净水，制作成金属Mn+Ni离子浓度为100～150g/l的溶液，加入助沉剂至沉淀完全，过滤，沉淀物干燥，得到镍锰前驱体；(3)三维斜式混合：采用三维斜式混合机将步骤(2)所得的镍锰前驱体与锂盐及金属阳离子化合物在介质下进行分散、混合2～4h，得掺杂混合物；(4)预烧结：将步骤(3)所得的掺杂混合物装入匣钵，送入推板窑进行烧结，烧结过程不间断的充入氧气，烧结温度500～600℃，恒温时间4～6h，得预烧结物料；(5)高温烧结：将步骤(4)所得的预烧结物料装入匣钵，送入推板窑进行烧结，烧结过程不间断的充入氧气，烧结温度800～900℃，恒温时间9.5～10.5h，得高温烧结物料；(6)混合包覆：采用三维斜式混合机将步骤(5)所得的高温烧结物料与纳米级金属氧化物在介质下进行分散、混合包覆，混合时间为2.5～3.5h，得混合包覆物料；(7)第三次低温烧结：将步骤(6)所得的混合包覆物料烧结，烧结温度为300～400℃，恒温时间4～6h；(8)后处理：将步骤(7)所获得的产品进行气流粉碎、分级即获得高电压改性锂离子电池正极材料镍锰酸锂成品；其中，步骤(2)中，所述螯合剂为聚乙二醇‑1000、聚乙二醇‑2000、聚乙二醇‑4000和聚乙二醇‑10000中的一种或两种；所述螯合剂的质量为金属Mn+Ni质量的80～120％；所述步骤(3)和步骤(6)中斜式混合采用的介质为氧化锆球或聚氨酯球中的一种。