制備具有高振實(shí)密度高容量復(fù)合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的制備方法步驟如下:
將低振實(shí)密度(小于1.8g/ml)的復(fù)合鎳鈷錳氧化物與電池級(jí)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)后置于匣缽中,然后將匣缽置于氣氛爐(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,然后在燒結(jié)溫度為970℃的條件下燒結(jié)12~15h,即完成高振實(shí)密度高容量復(fù)合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的制備。
采用此方法制備得到的復(fù)合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的振實(shí)密度大于2.1g/ml,比容量大于165mAh/g,高于鎳鈷錳酸鋰的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)YS/T798-2012中對(duì)振實(shí)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(shì)
濕法生產(chǎn)氫氧化物前驅(qū)體過(guò)程中需要加入氨類(lèi)緩沖劑來(lái)控制顆粒沉降速度,進(jìn)而降低了濕反應(yīng)速度,因此濕法生產(chǎn)氫氧化物前驅(qū)體時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且還會(huì)產(chǎn)生廢水。
而火法生產(chǎn)的復(fù)合鎳鈷錳氧化物工藝中為了保證反應(yīng)活性,采用較快的反應(yīng)速度,但是火法生產(chǎn)的復(fù)合鎳鈷錳氧化物的振實(shí)密度低于2.0g/ml,因此,采用現(xiàn)有工藝制度及采用常壓空氣中燒結(jié)制備的復(fù)合鎳鈷錳氧化物產(chǎn)品振實(shí)密度很難滿足使用要求。
因此,采用低振實(shí)密度的復(fù)合鎳鈷錳氧化物制備振實(shí)密度大于2.1g/ml和比容量大于165mAh/g的復(fù)合鎳鈷錳氧化物三元鋰電池正極材料的制備方法可以利用以上的步驟生產(chǎn),能夠彌補(bǔ)濕法與火法的不足。