本發(fā)明涉及到新能源領(lǐng)域,特別是涉及到一種三元正極材料及其制備方法。
背景技術(shù):
近幾年,新能源汽車的出現(xiàn),為鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力。而作為新能源汽車核心零部件的鋰離子動(dòng)力電池,其性能的優(yōu)劣更是直接關(guān)系到新能源汽車的順利推廣,決定了新能源汽車行業(yè)的未來。而作為鋰離子電池的重要組成部分,高性能正極材料的開發(fā),則對鋰離子電池性能的提升至關(guān)重要。在已有的眾多正極材料中,三元正極材料憑借其優(yōu)秀的性能和較高的能量密度,正逐漸取代磷酸鐵鋰成為新能源汽車(特別是乘用車型)用鋰離子動(dòng)力電池的首選正極材料,也成為現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)界的開發(fā)重點(diǎn)。
研究表明,為了使三元材料具有更好的性能,需要提高三元材料中過渡金屬元素以及摻雜改性處理時(shí)雜元素分布的均勻性,在適當(dāng)降低材料的粒徑的同時(shí),提高材料顆粒粒徑分布的均勻性。同時(shí),球形顆粒形貌則有助于鋰離子電池正極制作過程中正極材料壓實(shí)密度的提升,從而提高電池整體的能量密度。但是傳統(tǒng)的三元材料合成工藝(共沉淀-高溫固相反應(yīng)工藝)中,由于鎳鈷錳離子與氫氧根離子沉淀反應(yīng)的溶度積并不完全相同,沉淀反應(yīng)的異相成核反應(yīng)機(jī)理,以及三元材料及其氫氧化物前驅(qū)體固有的晶體生產(chǎn)規(guī)律等物質(zhì)固有性質(zhì)的存在,使得現(xiàn)有工藝難以很好的保證上述要求的實(shí)現(xiàn)。
在研究人員開發(fā)的眾多新的三元材料合成方法中,溶膠-凝膠法可以很好的保證元素分布的均勻性。但是,普通的溶膠-凝膠法中,由溶膠到凝膠(即凝膠的制備過程)需要很長的反應(yīng)過程。并且,得到的產(chǎn)物形貌也十分不規(guī)則,粒徑分布不均勻。
因此,有必要開發(fā)出一種全新的溶膠-凝膠制備工藝,制備顆粒分布均勻的球形三元正極材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的為提供一種溶膠-凝膠工藝制備三元正極材料的方法,旨在解決現(xiàn)有溶膠-凝膠制備過程需要在外熱源加熱的情況下長時(shí)間反應(yīng)的問題。
本發(fā)明提出一種三元正極材料的制備方法,其中,所述三元正極材料通式為LiNi(1-x-y-z)CoxMnyMzO2,x+y+z<1,x>0,y>0,M為摻雜元素,包括:
將鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽、錳鹽和摻雜元素鹽類按一定物質(zhì)的量比例加入到第一份指定的溶劑中,經(jīng)攪拌得到反應(yīng)液A;將一定量的有機(jī)配體加入到第二份所述溶劑中,經(jīng)攪拌得到反應(yīng)液B;
按照一定體積比將所述反應(yīng)液B倒入處在攪拌中的反應(yīng)液A中,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)一定時(shí)間,抽濾,得到濕凝膠;
將所述濕凝膠在指定氣氛下預(yù)燒結(jié)得到前驅(qū)體,將所述前驅(qū)體取出研磨后,在氧化性氣氛下熱處理,得到三元正極材料。
優(yōu)選地,所述鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽、錳鹽分別為各金屬離子所對應(yīng)氯鹽、硫酸鹽或醋酸鹽中的一種。
優(yōu)選地,所述摻雜元素鹽類包括鋁鹽、鋯鹽、鈦鹽中的一種或幾種;所述鋁鹽和鋯鹽分別為各金屬離子所對應(yīng)氯鹽、硫酸鹽或醋酸鹽中的一種;所述鈦鹽包括氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸四丁酯中的一種。
優(yōu)選地,所述當(dāng)M為Al時(shí),0<z<0.1,當(dāng)M為Zr和Ti時(shí),0<z<0.05。
優(yōu)選地,所述反應(yīng)液A中鋰鹽濃度為0.2-4mol/L;所述反應(yīng)液B中有機(jī)配體濃度為0.05-1mol/L;所述反應(yīng)液A與反應(yīng)液B的體積比為0.8至1.5。
優(yōu)選地,所述溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、無水乙醇、乙二醇或丙酮中的一種。
優(yōu)選地,所述有機(jī)配體包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、2-氨基對苯二甲酸中的一種。
優(yōu)選地,所述指定氣氛為氮氧混合氣氛,所述氮氧混合氣氛中氮?dú)赓|(zhì)量含量90%至95%,氧氣質(zhì)量含量為5%至10%。
優(yōu)選地,所述預(yù)燒結(jié)條件為:600-700℃保溫4-5h;所述熱處理?xiàng)l件為:750-850℃保溫8-15h。
本發(fā)明還提供一種三元正極材料,通式為LiNi(1-x-y-z)CoxMnyMzO2,其中,x+y+z<1,x>0,y>0,M為摻雜元素,由上述的制備方法制備而成。
本發(fā)明有益效果:本發(fā)明首先通過非常簡單高效的方法得到了凝膠,不僅可以保證各個(gè)元素的均勻分布,而且凝膠制備過程用時(shí)短,無需外部熱源加熱,從而有效節(jié)省能量,并且抽濾得到的濾液可重復(fù)利用;本發(fā)明中惰性氣氛預(yù)熱處理過程中,殘余溶劑的揮發(fā)及有機(jī)配體的熱分解過程保證了材料能夠獲得規(guī)整且粒徑分布集中的球形形貌,這些形貌特征在后續(xù)的氧化氣氛高溫?zé)崽幚磉^程中可以保留下來,獲得球形三元正極材料,本發(fā)明相比于現(xiàn)有球形三元正極材料的制備方法可節(jié)省能源;本發(fā)明的三元材料顆粒粒徑和材料內(nèi)部元素均勻分布,既可以使其克容量得到充分的發(fā)揮,也可以保證材料具有優(yōu)秀的循環(huán)穩(wěn)定性,同時(shí)分布集中的粒徑及球形形貌很好的提升了材料的工藝性能。本發(fā)明所述制備方法中過渡金屬元素、鋰元素及可能存在的摻雜元素可以在溶膠-凝膠狀態(tài)實(shí)現(xiàn)原子級別的均勻混合,可以一定程度上降低制備三元正極材料的熱處理溫度;本發(fā)明制備的三元正極材料,可以通過改變有機(jī)配體的種類,或惰性氣氛下預(yù)熱處理的反應(yīng)條件,輕松的實(shí)現(xiàn)三元正極材料的粒徑控制;本發(fā)明所述制備方法可以通過調(diào)整凝膠制備階段鎳鈷錳鹽的加入比例,實(shí)現(xiàn)正極材料的化學(xué)組分的調(diào)控,制備不同種類的三元正極材料;制備工藝簡單可行,流程短,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1本發(fā)明一實(shí)施例中三元正極材料的制備方法流程示意圖;
圖2本發(fā)明一實(shí)施例中三元材料的SEM圖;
圖3本發(fā)明一實(shí)施例中三元材料的XRD圖;
圖4本發(fā)明一實(shí)施例中三元材料所對應(yīng)電池的充放電曲線圖;
圖5本發(fā)明一實(shí)施例中三元材料所對應(yīng)電池的循環(huán)性能曲線圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參照圖1,本發(fā)明實(shí)施例提出一種三元正極材料的制備方法,其中,三元正極材料通式為LiNi(1-x-y-z)CoxMnyMzO2,x+y+z<1,x>0,y>0,M為摻雜元素,包括:
S1:將鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽、錳鹽和摻雜元素鹽類按一定物質(zhì)的量比例加入到第一份指定的溶劑中,經(jīng)磁力攪拌得到反應(yīng)液A;將一定量的有機(jī)配體加入到第二份所述溶劑中,經(jīng)磁力攪拌得到反應(yīng)液B;
S2:按照一定體積比將所述反應(yīng)液B倒入處在磁力攪拌中的反應(yīng)液A中,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)一定時(shí)間,抽濾,得到濕凝膠;
S3:將所述濕凝膠在指定氣氛下預(yù)燒結(jié)得到前驅(qū)體,將所述前驅(qū)體取出研磨后,在氧化性氣氛下熱處理,得到三元正極材料。
本發(fā)明實(shí)施例中所述凝膠的制備過程非常簡單,攪拌時(shí)間可以縮短至5min,抽濾時(shí)間約30min,遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)溶膠凝膠法;制備過程無需加熱,因此非常節(jié)約能量;而且抽濾后的濾液可以重復(fù)使用。本發(fā)明實(shí)施例中的濕凝膠在惰性氣氛下預(yù)燒結(jié),殘余溶劑的揮發(fā)及有機(jī)配體的熱分解過程保證了材料能夠獲得外形規(guī)整且粒徑分布集中的球形形貌,這些形貌特征在后續(xù)的氧化氣氛高溫?zé)崽幚磉^程中可以保留下來,獲得顆粒粒徑和材料內(nèi)部元素均勻分布球形三元正極材料。本發(fā)明實(shí)施例中所需鋰鹽已在凝膠制備過程中加入,保證了與各個(gè)元素在原子級別的均勻混合,且無需在熱處理前另外加入鋰鹽進(jìn)行混合,使三元正極材料的制備工藝更為簡單。
進(jìn)一步地,所述鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽、錳鹽分別為各金屬離子所對應(yīng)氯鹽、硫酸鹽或醋酸鹽中的一種。即所述鋰鹽包括氯化鋰、硫酸鋰或醋酸鋰中的一種;所述鎳鹽包括氯化鎳、硫酸鎳或醋酸鎳中的一種;所述鈷鹽包括氯化鈷、硫酸鈷或醋酸鈷中的一種;所述錳鹽包括氯化錳、硫酸錳或醋酸錳中的一種。
進(jìn)一步地,所述摻雜元素鹽類包括鋁鹽、鋯鹽、鈦鹽中的一種或幾種;所述鋁鹽和鋯鹽分別為各金屬離子所對應(yīng)氯鹽、硫酸鹽或醋酸鹽中的一種;所述鈦鹽包括氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸四丁酯中的一種。即所述鋁鹽包括氯化鋁、硫酸鋁或醋酸鋁中的一種;所述鋯鹽包括氯化鋯、硫酸鋯或醋酸鋯中的一種。
進(jìn)一步地,所述當(dāng)M為Al時(shí),0<z<0.1,當(dāng)M為Zr和Ti時(shí),0<z<0.05。
本發(fā)明實(shí)施例所述鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽、錳鹽和摻雜元素鹽類對應(yīng)的物質(zhì)的量根據(jù)摻雜三元材料的通式LiNi(1-x-y-z)CoxMnyMzO2確定,其中x+y+z<1,x>0,y>0;當(dāng)M為Al時(shí),0<z<0.1;當(dāng)M為Zr和Ti時(shí),0<z<0.05;所述鋰鹽加入量在上述化學(xué)計(jì)量比基礎(chǔ)上稍過量,所述調(diào)整過量值在1.05~1.15之間,以提高材料的電化學(xué)性能。
進(jìn)一步地,所述反應(yīng)液A中鋰鹽濃度為0.2mol/L至4mol/L;所述反應(yīng)液B中有機(jī)配體濃度為0.05mol/L至1mol/L;所述反應(yīng)液A與反應(yīng)液B的體積比為0.8:1至1.5:1。
進(jìn)一步地,所述溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、無水乙醇、乙二醇或丙酮中的一種。
進(jìn)一步地,所述有機(jī)配體包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、均苯三甲酸、偏苯三甲酸、2-氨基對苯二甲酸中的一種。
進(jìn)一步地,所述指定氣氛為氮氧混合氣氛,所述氮氧混合氣氛中氮?dú)赓|(zhì)量含量90%至95%,氧氣質(zhì)量含量為5%至10%。
進(jìn)一步地,所述預(yù)燒結(jié)條件為:600℃至700℃保溫4h至5h;所述熱處理?xiàng)l件為:750℃至850℃保溫8h至15h。
本發(fā)明實(shí)施例所述制備方法中過渡金屬元素、鋰元素及可能存在的摻雜元素可以在溶膠-凝膠狀態(tài)實(shí)現(xiàn)原子級別的均勻混合,可一定程度上降低制備三元正極材料的熱處理溫度;本發(fā)明制備的三元正極材料,可以通過改變有機(jī)配體的種類,或惰性氣氛下預(yù)熱處理的反應(yīng)條件,輕松的實(shí)現(xiàn)三元正極材料的粒徑控制;本發(fā)明所述制備方法可以通過調(diào)整凝膠制備階段鎳鈷錳鹽的加入比例,實(shí)現(xiàn)正極材料的化學(xué)組分的調(diào)控,制備不同種類的三元正極材料。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種三元正極材料,通式為LiNi(1-x-y-z)CoxMnyMzO2,其中,x+y+z<1,x>0,y>0,M為摻雜元素,由上述的制備方法制備而成。
所述三元材料LiNi(1-x-y-z)CoxMnyMzO2為外形規(guī)整且粒徑分布集中的球形形
貌。采用該三元正極材料的鋰離子電池與采用常規(guī)三元正極材料的鋰離子電池相比:循環(huán)性能得到提升;克容量也得到提升。
以下通過幾個(gè)具體實(shí)施方式,進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例的具體操作流程以及通過本發(fā)明實(shí)施例所述制備方法制得的三元正極材料的電化學(xué)性能。
實(shí)施例一:
取1.10mol氯化鋰、0.75mol氯化鎳、0.1mol氯化鈷、0.1mol氯化錳和0.05mol氯化鋁溶于0.5L的N,N-二甲基甲酰胺中,經(jīng)30min的攪拌,得到反應(yīng)液A。
取0.05mol對苯二甲酸溶于0.5L的N,N-二甲基甲酰胺中,經(jīng)30min的攪拌,得到反應(yīng)液B。
將反應(yīng)液B加入處在磁力攪拌狀態(tài)下的反應(yīng)液A,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)10min后,送去真空抽濾,即可得到濕凝膠,抽濾得到的濾液可回收使用。
將得到的濕凝膠,在氮?dú)赓|(zhì)量含量為90%的氮氧混合氣氛中,于700℃下預(yù)燒結(jié)4h,冷卻至室溫后,取出研磨后,在氧氣氣氛下,于750℃下熱處理15h,得到三元正極材料LiNi0.75Co0.1Mn0.1Al0.05O2。其形貌如圖2所示,XRD圖如圖3所示。
將得到的三元正極材料作為正極材料和導(dǎo)電劑SP以及粘接劑按照8:1:1的質(zhì)量比例均勻混合,滴加適量溶劑(NMP),研磨成均勻漿料后涂覆在鋁箔上。于60℃真空干燥12h后,沖壓成直徑為10mm的電極片,以金屬鋰片為負(fù)極,加入鋰離子電池電解液,在手套箱中組裝成CR2032扣式電池。室溫下,3.0-4.25V電壓范圍內(nèi),0.1C放電電流密度下本實(shí)施例的三元正極材料容量可達(dá)195.2mAh/g,0.5C放電電流密度可達(dá)184.4mAh/g,1C放電電流密度可達(dá)179.9mAh/g,5C放電電流密度可達(dá)169.2mAh/g。0.5C循環(huán)100次后,容量保持率為97.4%。所述三元材料所對應(yīng)電池的0.1C充放電曲線圖如圖4所示,所述三元材料所對應(yīng)電池的循環(huán)性能曲線圖如圖5所示。
實(shí)施例二:
取1.075mol硫酸鋰、1.2mol硫酸鎳、0.4mol硫酸鈷、0.35mol硫酸錳和0.05mol硫酸鋯溶于0.5L的N,N-二甲基乙酰胺中,經(jīng)30min的攪拌,得到反應(yīng)液A。
取0.1mol間苯二甲酸溶于0.5L的N,N-二甲基乙酰胺中,經(jīng)30min的攪拌,得到反應(yīng)液B。
將反應(yīng)液B加入處在磁力攪拌狀態(tài)下的反應(yīng)液A,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)15min后,送去真空抽濾,即可得到濕凝膠,抽濾得到的濾液可回收使用。
將得到的濕凝膠,在氮?dú)夂繛?2%的氮氧混合氣氛中,于600℃下預(yù)燒結(jié)4h,冷卻至室溫后,取出研磨后,在空氣氣氛下,于800℃下熱處理12h,得到三元正極材料LiNi0.6Co0.2Mn0.175Zr0.025O2。
將得到的三元正極材料作為正極材料和導(dǎo)電劑SP以及粘接劑按照8:1:1的質(zhì)量比例均勻混合,滴加適量溶劑(NMP),研磨成均勻漿料后涂覆在鋁箔上。于60℃真空干燥12h后,沖壓成直徑為10mm的電極片,以金屬鋰片為負(fù)極,加入鋰離子電池電解液,在手套箱中組裝成CR2032扣式電池。室溫下,3.0-4.25V電壓范圍內(nèi),0.1C放電電流密度下本專利合成的三元正極材料容量可達(dá)180.5mAh/g,0.5C放電電流密度可達(dá)173.6mAh/g,1C放電電流密度可達(dá)170.5mAh/g,5C放電電流密度可達(dá)163.7mAh/g。0.5C循環(huán)100次后,容量保持率為98.1%。
實(shí)施例三:
取0.575mol氯化鋰、0.4mol氯化鎳、0.05mol氯化鈷、0.04mol氯化錳和0.01mol氯化鈦溶于1L的N,N-二甲基甲酰胺中,經(jīng)25min的攪拌,得到反應(yīng)液A。
取0.5mol均苯三甲酸溶于0.8L的N,N-二甲基甲酰胺中,經(jīng)25min的攪拌,得到反應(yīng)液B。
將反應(yīng)液B加入處在磁力攪拌狀態(tài)下的反應(yīng)液A,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)5min后,送去真空抽濾,即可得到濕凝膠,抽濾,得到的濾液可回收使用。
將得到的濕凝膠,在氮?dú)夂繛?5%的氮氧混合氣氛中,于650℃下預(yù)燒結(jié)4h,冷卻至室溫后,取出研磨后,在氧氣氣氛下,于850℃下熱處理8h,得到三元正極材料LiNi0.8Co0.1Mn0.08Ti0.02O2。
將得到的三元正極材料作為正極材料和導(dǎo)電劑SP以及粘接劑按照8:1:1的質(zhì)量比例均勻混合,滴加適量溶劑(NMP),研磨成均勻漿料后涂覆在鋁箔上。于60℃真空干燥12h后,沖壓成直徑為10mm的電極片,以金屬鋰片為負(fù)極,加入鋰離子電池電解液,在手套箱中組裝成CR2032扣式電池。室溫下,3.0-4.25V電壓范圍內(nèi),0.1C放電電流密度下本專利合成的三元正極材料容量可達(dá)210.8mAh/g,0.5C放電電流密度可達(dá)198.2mAh/g,1C放電電流密度可達(dá)192.4mAh/g,5C放電電流密度可達(dá)180.5mAh/g。0.5C循環(huán)100次后,容量保持率為96.8%。
實(shí)施例四:
取1.575mol醋酸鋰、1mol醋酸鎳、1mol醋酸鈷、0.9mol醋酸錳和0.1mol醋酸鋯溶于1L的N,N-二甲基甲酰胺中,經(jīng)40min的攪拌,得到反應(yīng)液A。
取0.8mol對苯二甲酸溶于1.2L的N,N-二甲基甲酰胺中,經(jīng)40min的攪拌,得到反應(yīng)液B。
將反應(yīng)液B加入處在磁力攪拌狀態(tài)下的反應(yīng)液A,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)30min后,送去真空抽濾,即可得到濕凝膠,抽濾得到的濾液可回收使用。
將得到的濕凝膠,在氮?dú)夂繛?3%的氮氧混合氣氛中,于600℃下預(yù)燒結(jié)4.5h,冷卻至室溫后,取出研磨后,在空氣氣氛下,于780℃下熱處理12h,得到三元正極材料LiNi1/3Co1/3Mn0.3Zr1/30O2。
將得到的三元正極材料作為正極材料和導(dǎo)電劑SP以及粘接劑按照8:1:1的質(zhì)量比例均勻混合,滴加適量溶劑(NMP),研磨成均勻漿料后涂覆在鋁箔上。于60℃真空干燥12h后,沖壓成直徑為10mm的電極片,以金屬鋰片為負(fù)極,加入鋰離子電池電解液,在手套箱中組裝成CR2032扣式電池。室溫下,3.0-4.25V電壓范圍內(nèi),0.1C放電電流密度下本專利合成的三元正極材料容量可達(dá)150.1mAh/g,0.5C放電電流密度可達(dá)147.1mAh/g,1C放電電流密度可達(dá)145.2mAh/g,5C放電電流密度可達(dá)141.5mAh/g。0.5C循環(huán)100次后,容量保持率為98.8%。
實(shí)施例五:
取4.24mol氯化鋰、2mol氯化鎳、0.8mol氯化鈷、1.16mol氯化錳和0.04mol氯化鋁溶于2L的無水乙醇中,經(jīng)40min的攪拌,得到反應(yīng)液A。
取1mol對苯二甲酸溶于1.6L的無水乙醇中,經(jīng)40min的攪拌,得到反應(yīng)液B。
將反應(yīng)液B加入處在磁力攪拌狀態(tài)下的反應(yīng)液A,在持續(xù)攪拌狀態(tài)下反應(yīng)45min后,送去真空抽濾,即可得到濕凝膠,抽濾,得到的濾液可回收使用。
將得到的濕凝膠,在氮?dú)夂繛?1%的氮氧混合氣氛中,于700℃下預(yù)燒結(jié)5h,冷卻至室溫后,取出研磨后,在空氣氣氛下,于830℃下熱處理10h,得到三元正極材料LiNi0.5Co0.2Mn0.29Al0.01O2。
將得到的三元正極材料作為正極材料和導(dǎo)電劑SP以及粘接劑按照8:1:1的質(zhì)量比例均勻混合,滴加適量溶劑(NMP),研磨成均勻漿料后涂覆在鋁箔上。于60℃真空干燥12h后,沖壓成直徑為10mm的電極片,以金屬鋰片為負(fù)極,加入鋰離子電池電解液,在手套箱中組裝成CR2032扣式電池。室溫下,3.0-4.25V電壓范圍內(nèi),0.1C放電電流密度下本專利合成的三元正極材料容量可達(dá)157.6mAh/g,0.5C放電電流密度可達(dá)151.3mAh/g,1C放電電流密度可達(dá)146.8mAh/g,5C放電電流密度可達(dá)140.4mAh/g。0.5C循環(huán)100次后,容量保持率為98.5%。
本發(fā)明實(shí)施例中首先通過非常簡單高效的方法得到了凝膠,不僅可以保證各個(gè)元素的均勻分布,而且凝膠制備過程用時(shí)短,無需外部熱源加熱,從而有效節(jié)省能量,并且抽濾得到的濾液可重復(fù)利用;本發(fā)明實(shí)施例中惰性氣氛預(yù)熱處理過程中,殘余溶劑的揮發(fā)及有機(jī)配體的熱分解過程保證了材料能夠獲得規(guī)整且粒徑分布集中的球形形貌,這些形貌特征在后續(xù)的氧化氣氛高溫?zé)崽幚磉^程中可以保留下來,獲得球形三元正極材料。本發(fā)明實(shí)施例制備的球形三元正極材料,克容量可得到充分的發(fā)揮,也可以保證材料具有優(yōu)秀的循環(huán)穩(wěn)定性,同時(shí)分布集中的粒徑及球形形貌也提升了材料的加工性能。本發(fā)明實(shí)施例中所述制備方法中過渡金屬元素、鋰元素及可能存在的摻雜元素可以在溶膠-凝膠狀態(tài)實(shí)現(xiàn)原子級別的均勻混合,可以一定程度上降低制備三元正極材料的熱處理溫度,同時(shí)可以通過改變有機(jī)配體的種類,或惰性氣氛下預(yù)熱處理的反應(yīng)條件,輕松的實(shí)現(xiàn)三元正極材料的粒徑控制;通過調(diào)整凝膠制備階段鎳鈷錳鹽的加入比例,實(shí)現(xiàn)正極材料的化學(xué)組分的調(diào)控。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。