製備具有高振實(shí)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(shí)密度(小於1.8g/ml)的複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)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(shí)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(cǎi)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(shí)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(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)程中需要加入氨類緩衝劑來(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)的複合鎳鈷錳氧化物工藝中為了保證反應(yīng)活性,採(cǎi)用較快的反應(yīng)速度,但是火法生產(chǎn)的複合鎳鈷錳氧化物的振實(shí)密度低於2.0g/ml,因此,採(cǎi)用現(xiàn)有工藝制度及採(cǎi)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(shí)密度很難滿足使用要求。
因此,採(cǎi)用低振實(shí)密度的複合鎳鈷錳氧化物製備振實(shí)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(bǔ)濕法與火法的不足。