製備具有高振實密度高容量複合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的製備方法步驟如下:
將低振實密度(小於1.8g/ml)的複合鎳鈷錳氧化物與電池級碳酸鋰混合(摩爾比為(1~1.05):1)得到混合物,將混合物研磨(中位徑為6~8μm)後置於匣缽中,然後將匣缽置於氣氛爐(氧氣或空氣)中,控制爐壓為0.025~0.04MPa,控制爐內(nèi)氣體流量為5~17L/min,首先在燒結(jié)溫度為720℃的條件下燒結(jié)6~8h,然後在燒結(jié)溫度為970℃的條件下燒結(jié)12~15h,即完成高振實密度高容量複合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的製備。
採用此方法製備得到的複合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的振實密度大於2.1g/ml,比容量大於165mAh/g,高於鎳鈷錳酸鋰的品質(zhì)標準YS/T798-2012中對振實密度和比容量。相比傳統(tǒng)使用的濕法和火法具有一定的優(yōu)勢
濕法生產(chǎn)氫氧化物前驅(qū)體過程中需要加入氨類緩衝劑來控制顆粒沉降速度,進而降低了濕反應速度,因此濕法生產(chǎn)氫氧化物前驅(qū)體時間過長且還會產(chǎn)生廢水。
而火法生產(chǎn)的複合鎳鈷錳氧化物工藝中為了保證反應活性,採用較快的反應速度,但是火法生產(chǎn)的複合鎳鈷錳氧化物的振實密度低於2.0g/ml,因此,採用現(xiàn)有工藝制度及採用常壓空氣中燒結(jié)製備的複合鎳鈷錳氧化物產(chǎn)品振實密度很難滿足使用要求。
因此,採用低振實密度的複合鎳鈷錳氧化物製備振實密度大於2.1g/ml和比容量大於165mAh/g的複合鎳鈷錳氧化物三元鋰電池正極材料的製備方法可以利用以上的步驟生產(chǎn),能夠彌補濕法與火法的不足。