專利名稱：鋰鎳錳氧材料及其制備方法、含該材料的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰鎳錳氧材料及其制備方法以及 使用該材料制備的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于其高比容量而受廣大用戶的喜愛，自鋰離子電池商品化以來出現(xiàn) 了很多新的技術(shù)，產(chǎn)品的質(zhì)量和性能也在不斷地改進。目前所使用的正極材料如LiCo02、 LiMn204、LiNi02以及LiFeP04的平臺電壓都低于4V，這樣電池的功率就受到了限制。如果 需要較高的電壓，必須將多個以上述材料作為正極的電池串聯(lián)在一起使用，這樣會為維護 和使用帶來諸多的不便。如果能將正極材料的電壓提高，從而提高電池的輸出電壓，那么就 會提高單體電池的性能，從根本上解決問題。在現(xiàn)有的正極材料中，尖晶石型高電壓正極材料LiNiuMnuC^是一種極具應(yīng)用前 景的新型鋰離子電池正極材料，因其具有對環(huán)境無污染、安全性能好、高能量密度等優(yōu)點而 成為當今電池材料研究的熱點之一，該材料在5V附近會出現(xiàn)一個較大的電壓平臺，最有可 能發(fā)展成為商品化的LiCo02的替代材料，因此進一步提高該材料的性能對加快其商業(yè)化具
有重要的意義。尖晶石型高電壓正極材料LiNiuMnuC^的合成方法主要有固相反應(yīng)法、溶膠-凝 膠法、高溫熔鹽法、乳膠干燥法、共沉淀法、聚合物高溫分解法等。其中共沉淀法可在溶液狀 態(tài)使原料進行分子級別的混合而得到鎳錳前驅(qū)體沉淀，再將鎳錳前驅(qū)體與鋰源(如碳酸鋰、 硝酸鋰等)混合并焙燒，即可制得具有較高產(chǎn)品純度、良好晶型以及優(yōu)良電化學(xué)性能的層狀 LiNia5Mn,504。但是由于共沉淀法生成的物質(zhì)結(jié)晶性和分散性不好，會影響到最終的目標產(chǎn) 物L(fēng)iNiuMn^C^的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中制備LiNiQ.5Mn,504材料使用共沉 淀法得到的鎳錳前驅(qū)體中沉淀物組成分布不均勻，分散性不好，影響目標產(chǎn)物的合成的問 題，提供了 一種LiNia 5MnL 504材料的制備方法、由該制備方法制得的LiNia 5MnL 504材料及使 用該材料制得的鋰離子電池。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種LiNia5Mn1 504材料的制備方法，包 括以下步驟(1)配制堿溶液，以及鎳源和錳源的混合溶液，所述混合溶液中鎳與錳的摩爾比為 1: (2. 9 3. 1)；(2)在超聲環(huán)境下，將所述混合溶液緩慢加入到所述堿溶液中生成鎳錳共沉淀；(3)在所述混合溶液加入完成后，繼續(xù)進行超聲，得到鎳錳前驅(qū)體；(4)用所述鎳錳前驅(qū)體與鋰源制得LiNiQ.5Mn1 504材料。優(yōu)選的是，所述步驟(3)為在所述混合溶液加入完成后，繼續(xù)進行超聲廣4小時。
優(yōu)選的是，所述步驟(2)與步驟(3)中，所述超聲波的聲強為3(T120W/Cm2。更優(yōu)選的是，所述步驟(2)與步驟(3)中，所述超聲波的聲強為5(T100W/Cm2。優(yōu)選的是，所述步驟(2)與步驟(3)中，控制溶液的溫度為3(T80°C。更優(yōu)選的是，所述步驟(2)與步驟(3)中，控制溶液的溫度為5(T60°C。優(yōu)選的是，所述步驟(1)中的鎳源和錳源混合溶液中，鎳源為硫酸鎳或硝酸鎳，錳 源為硫酸錳或硝酸錳；堿溶液中的堿為Li0H、Na0H、K0H，Na2C03、K2C03、NaHC03、KHC03、NH4HC03 中的任意一種。優(yōu)選的是，所述步驟(1)中的鎳源和錳源混合溶液中，鎳的濃度為0. f 1M，錳的濃 度為0. 29 3. 1M ;堿溶液中堿的濃度為0. 1 1M。優(yōu)選的是，所述步驟(2)中控制反應(yīng)終點溶液的PH值為8 11。優(yōu)選的是，所述步驟(3)為在所述混合溶液加入完成后，繼續(xù)進行超聲，將鎳錳 共沉淀過濾、洗滌、干燥得到鎳錳前驅(qū)體，其中共沉淀的干燥溫度為8(T12(TC，干燥時間為 5^15個小時。優(yōu)選的是，所述步驟(4)包括將所述鎳錳前驅(qū)體與鋰源混合后焙燒，得到 LiNiQ.5Mni.504 材料。優(yōu)選的是，所述步驟(4)中的鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰中的任意一種。本發(fā)明還提供一種使用上述制備方法制備的LiNiuMnuC^材料。本發(fā)明還提供一種鋰離子電池，其正極含有上述材料，即使用上述LiNia5Mn,504 材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池。在超聲環(huán)境下，制備鎳錳前驅(qū)體，超聲波振動會使得共沉淀反應(yīng)中溶液混合的更 加均勻，促進反應(yīng)以及共沉淀的結(jié)晶生成過程，使得共沉淀產(chǎn)物的沉淀物顆粒細，分散性 好，活性高，粒度分布均勻，結(jié)晶性能提高，起到穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，抑制Jahn-Teller效應(yīng)的 作用，有效改善了由鎳錳前驅(qū)體制得的LiNia5Mn,504材料的性能，且由該制備方法制得的 LiNia5Mn1 504 M料制成的鋰離子電池放電比容量高，循環(huán)性能好。


圖1是本發(fā)明實施例4制備的LiNiuMni.^材料制成的鋰離子電池的首次充放電 曲線圖；圖2是本發(fā)明實施例5制備的LiNiuMni.^材料制成的鋰離子電池的充放電循環(huán) 性能測試圖。
具體實施例方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方 式對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例1配制硫酸鎳和硫酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 1M、錳濃度為0. 29M，配制濃度 為0. 1M的氫氧化鈉溶液。將氫氧化鈉溶液放入到超聲波分散設(shè)備中,保持超聲波的聲強為 80ff/cm2,向氫氧化鈉溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為30°C，控制反 應(yīng)終點溶液的PH值為11，得到鎳錳共沉淀。混合溶液加入完成后，繼續(xù)進行超聲處理2小時，將沉淀物過濾、洗滌、在80°C下干燥5小時得到鎳錳前驅(qū)體。將得到的上述鎳錳前驅(qū)體在300°C下預(yù)燒4個小時，得到鎳錳復(fù)合氧化物，即處理 過后的鎳錳前驅(qū)體。將碳酸鋰與處理過后的鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li (Ni+Mn) =0. 98 2混合 并粉碎，將粉碎產(chǎn)物在700°C下焙燒12小時，再于600°C下退火10小時，冷卻至室溫得到 LiNiQ.5Mni.504 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到140mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到97. 5%。對比例1配制硫酸鎳和硫酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 1M、錳濃度為0. 29M，配制濃度 為0. 1M的氫氧化鈉溶液。向氫氧化鈉溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度 為30°C，控制反應(yīng)終點溶液的PH值為11，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊?，將沉淀 物過濾、洗滌、在80°C下干燥5小時得到鎳錳前驅(qū)體。將得到的上述鎳錳前驅(qū)體在300°C下預(yù)燒4個小時，得到鎳錳復(fù)合氧化物，即處理 過后的鎳錳前驅(qū)體。將碳酸鋰與處理過后的鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li (Ni+Mn) =0. 98 2混合 并粉碎，將粉碎產(chǎn)物在700°C下焙燒12小時，再于600°C下退火10小時，冷卻至室溫得到 LiNiQ.5Mni.504 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到131mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到91. 2%。實施例1與對比例1中的LiNiuMnuC^材料的制備過程的區(qū)別在于，共沉淀法制 備鎳錳前驅(qū)體的過程是否在超聲波環(huán)境下，實施例1中制得的LiNiuMnuC^材料的首次放 電容量和80次循環(huán)容量保持率均比對比例1中制得的LiNia5Mni.504材料高。實施例2配制硝酸鎳和硝酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 1M、錳濃度為0. 31M，配制濃度 為1M的氫氧化鋰溶液。將氫氧化鋰溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為 60ff/cm2，向氫氧化鋰溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為80°C，控制反 應(yīng)終點溶液的PH值為10，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊螅^續(xù)進行超聲處理4小 時，將沉淀物過濾、洗滌、在120°C下干燥15小時得到鎳錳前驅(qū)體。將氫氧化鋰與鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li :(Ni+Mn)=1.05 :2混合并粉碎，將粉 碎產(chǎn)物在900°C下焙燒12小時，再于700°C下退火24小時，冷卻至室溫得到材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到143mAh/g，80次循環(huán)容量保持率達到97. 8%。對比例2配制硝酸鎳和硝酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 1M、錳濃度為0. 31M，配制濃度 為IM的氫氧化鋰溶液。向氫氧化鋰溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液,控制溶液的溫度為 800C，控制反應(yīng)終點溶液的PH值為10，得到鎳錳共沉淀。混合溶液加入完成后，將沉淀物過 濾、洗滌、在120°C下干燥15小時得到鎳錳前驅(qū)體。將氫氧化鋰與鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li :(Ni+Mn)=1.05 :2混合并粉碎，將粉 碎產(chǎn)物在900°C下焙燒12小時，再于700°C下退火24小時，冷卻至室溫得到LiNia5Mnh5O4 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNia5MnuO4材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia^n1.504材料的首次放電容量達到127mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到94. 1%。實施例2與對比例2中的LiNia5MnuO4材料的制備過程的區(qū)別在于，共沉淀法制 備鎳錳前驅(qū)體的過程是否在超聲波環(huán)境下，實施例2中制得的LiNia5MnuO4材料的首次放 電容量和80次循環(huán)容量保持率均比對比例2中制得的LiNia5Mr^5O4材料高。實施例3配制硝酸鎳和硝酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 5M、錳濃度為I. 5M，配制濃度 為0. 3M的碳酸鈉溶液。將碳酸鈉溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為30W/ cm2,向碳酸鈉溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為60°C，控制反應(yīng)終點 溶液的PH值為10，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊螅^續(xù)進行超聲處理I小時，將沉 淀物過濾、洗滌、在80°C下干燥5小時得到鎳錳前驅(qū)體。將得到的上述鎳錳前驅(qū)體在400°C下預(yù)燒5個小時，得到鎳錳復(fù)合氧化物，即處理 過后的鎳錳前驅(qū)體。將硝酸鋰與處理過后的鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li :(Ni+Mn)=l :2混合并 粉碎，將粉碎產(chǎn)物在850°C下焙燒12小時，再于700°C下退火17小時，冷卻至室溫得到 LiNia5Mnh5O4 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNia5MnuO4材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia^n1.504材料的首次放電容量達到141mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到97. 3%。實施例4配制硫酸鎳和硫酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為1M、錳濃度為3M，配制濃度為 0. IM的碳酸氫銨溶液。將碳酸氫銨溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為 75ff/cm2,向碳酸氫銨溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為50°C，控制反 應(yīng)終點溶液的PH值為8，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊螅^續(xù)進行超聲處理4小 時，將沉淀物過濾、洗滌、在100°C下干燥10小時得到鎳錳前驅(qū)體。將得到的上述鎳錳前驅(qū)體在300°C下預(yù)燒8個小時，得到鎳錳復(fù)合氧化物，即處理 過后的鎳錳前驅(qū)體。
將碳酸鋰與處理過后的鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li (Ni+Mn) =1. 02 2混合 并粉碎，將粉碎產(chǎn)物在900°C下焙燒12小時，再于600°C下退火24小時，冷卻至室溫得到 LiNiQ.5Mni.504 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到144mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到98%。如圖1所示，本發(fā)明實施例制備的LiNidMr^A材料制成的鋰離子電池的首次充 放電曲線圖，該鋰離子電池的首次充放電曲線中平臺明顯且電位高，表明其適于作為鋰離 子電池的正極材料使用。實施例5配制硫酸鎳和硫酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 5M、錳濃度為1. 55M，配制濃度 為0. 5M的碳酸氫鈉溶液。將碳酸氫鈉溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為 100ff/cm2,向碳酸氫鈉溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為55°C，控制反 應(yīng)終點溶液的PH值為9，得到鎳錳共沉淀。混合溶液加入完成后，繼續(xù)進行超聲處理3小 時，將沉淀物過濾、洗滌、在100°C下干燥10小時得到鎳錳前驅(qū)體。將得到的上述鎳錳前驅(qū)體在500°C下預(yù)燒2個小時，得到鎳錳復(fù)合氧化物，即處理 過后的鎳錳前驅(qū)體。將硝酸鋰與處理過后的鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li (Ni+Mn) =1. 03 2混合 并粉碎，將粉碎產(chǎn)物在800°C下焙燒12小時，再于650°C下退火15小時，冷卻至室溫得到 LiNiQ.5Mni.504 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到142mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到98. 2%。如圖2所示，本發(fā)明實施例制備的LiNiuMnuC^材料制成的鋰離子電池充放電循 環(huán)性能測試圖，80次循環(huán)容量保持率高，電池的循環(huán)性能好。實施例6配制硫酸鎳和硫酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 3M、錳濃度為0. 9M，配制濃度 為0. 1M的氫氧化鉀溶液。將氫氧化鉀溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為 90ff/cm2，向氫氧化鉀溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為60°C，控制反 應(yīng)終點溶液的PH值為11，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊?，繼續(xù)進行超聲處理2. 5 小時，將沉淀物過濾、洗滌、在80°C下干燥14小時得到鎳錳前驅(qū)體。將碳酸鋰與鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li (Ni+Mn)=0. 99 2混合并粉碎，將粉碎 產(chǎn)物在850°C下焙燒12小時，再于650°C下退火15小時，冷卻至室溫得到LiNiuMriuC^材 料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到145mAh/g，80次循環(huán)容量保持率達到98. 5%。實施例7配制硝酸鎳和硝酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為1M、錳濃度為3M，配制濃度為1M 的碳酸鉀溶液。將碳酸鉀溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為50W/cm2，向 碳酸鉀溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為70°C，控制反應(yīng)終點溶液的 PH值為10，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊?，繼續(xù)進行超聲處理3小時，將沉淀物過 濾、洗滌、在100°C下干燥10小時得到鎳錳前驅(qū)體。將碳酸鋰與鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li (Ni+Mn) =1 2混合并粉碎，將粉碎產(chǎn) 物在900°C下焙燒5小時，再于700°C下退火10小時，冷卻至室溫得到LiNiuMnuC^材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到143mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到98. 2%。實施例8配制硝酸鎳和硝酸錳的混合溶液，其中鎳濃度為0. 8M、錳濃度為2. 32M，配制濃度 為0. 5M的碳酸氫鉀溶液。將碳酸氫鉀溶液放入到超聲波分散設(shè)備中，保持超聲波的聲強為 120ff/cm2,向碳酸氫鉀溶液中緩慢加入鎳和錳的混合溶液，控制溶液的溫度為55°C，控制反 應(yīng)終點溶液的PH值為9，得到鎳錳共沉淀?；旌先芤杭尤胪瓿珊?，繼續(xù)進行超聲處理2小 時，將沉淀物過濾、洗滌、在90°C下干燥12小時得到鎳錳前驅(qū)體。將氫氧化鋰與鎳錳前驅(qū)體按照化學(xué)計量比Li :(Ni+Mn)=1.01 :2混合并粉碎，將粉 碎產(chǎn)物在800°C下焙燒15小時，再于650°C下退火16小時，冷卻至室溫得到LiNiuMriuC^ 材料。使用上述LiNia5Mn1 504材料制備鋰離子電池的正極，再組裝成鋰離子電池，即該 鋰離子電池包括用上述LiNiuMnuC^材料制備的鋰離子電池用的正極。經(jīng)測試，本實施例的方法制備的LiNia5Mn1 504材料的首次放電容量達到143mAh/ g，80次循環(huán)容量保持率達到98. 3%。上述實施例中，鎳錳前驅(qū)體的處理方法以及將其與鋰源混合并焙燒制成 LiNia5Mn,504材料的步驟是公知的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可自行選擇其具體方法及工藝參數(shù)等 (例如鎳錳前驅(qū)體是否預(yù)燒、改變鎳錳前驅(qū)體與鋰源的焙燒溫度和時間等)，故其不應(yīng)視為 對本發(fā)明的限制。實施例9本實施例提供一種LiNiuMnuC^材料，其是由上述方法制備的。實施例10本實施例提供一種鋰離子電池，其正極含有上述LiNiuMrii.^材料。當然，本實施的鋰離子電池中還應(yīng)包括負極材料、集流體等其它公知的材料、元件
坐 寸。由于本實施例的鋰離子電池的正極采用上述制備方法制備的LiNiuMni.A材料， 因此其循環(huán)保持率高。如表1所示，通過本發(fā)明技術(shù)制備的LiNidMnuC^材料的比容量均大于140mAh/g，明顯高于現(xiàn)有技術(shù)制備的LiNiuMrii.A材料；通過本技術(shù)制備的LiNiuMr^.A材料的80 次的容量保持率均大于97%，明顯高于現(xiàn)有技術(shù)制備的LiNiuMnuC^材料。表1采用本發(fā)明技術(shù)的LiNiuMr^C^材料與對比例技術(shù)產(chǎn)品的性能對照表
權(quán)利要求
1.ー種LiNia5Mnh5O4材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (O配制堿溶液，以及鎳源和錳源的混合溶液，所述混合溶液中鎳與錳的摩爾比為I:(2. 9 3. I)； (2)在超聲環(huán)境下，將所述混合溶液緩慢加入到所述堿溶液中生成鎳錳共沉淀； (3)在所述混合溶液加入完成后，繼續(xù)進行超聲，得到鎳錳前驅(qū)體； (4)用所述鎳錳前驅(qū)體與鋰源制得LiNia5Mnh5O4材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)為在所述混合溶液加入完成后，繼續(xù)進打超聲I 4小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)與步驟(3)中，所述超聲波聲強為3(Tl20W/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)與步驟(3)中，控制溶液的溫度為3(T80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)與步驟(3)中，控制溶液的溫度為5(T60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的鎳源和錳源混合溶液中，鎳源為硫酸鎳或硝酸鎳，錳源為硫酸錳或硝酸錳；堿溶液中的堿為 LiOH、NaOH, KOH, Na2C03、K2CO3> NaHCO3> KHCO3> NH4HCO3 中的任意ー種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的鎳源和錳源混合溶液中，鎳的濃度為O. f 1M，錳的濃度為O. 29^3. IM ;堿溶液中堿的濃度為 O. Γ Μο
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任意一項所述的LiNia5Mr^5O4材料的制備方法，其特征在干，所述步驟(4)包括 將所述鎳錳前驅(qū)體與鋰源混合后焙燒，得到LiNia5Mr^5O4材料。
9.ー種LiNia5Mnh5O4材料,其特征在于,其是由權(quán)利要求I至8中任意一項所述的方法制備的。
10.ー種鋰離子電池，其特征在于，其正極含有權(quán)利要求9所述的LiNia5Mnh5O4材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰鎳錳氧材料及其制備方法以及使用該材料制備的鋰離子電池，該鋰鎳錳氧材料制備過程中，鎳錳前驅(qū)體的制備采用共沉淀法，共沉淀法在超聲波環(huán)境下進行，使用此改進的共沉淀法可以制得粒度分布均勻、結(jié)晶性能提高的更加穩(wěn)定的鎳錳前驅(qū)體，該制備工藝簡單、易實現(xiàn)，由該鎳錳前驅(qū)體制備的鋰鎳錳氧材料具有更好的電化學(xué)性質(zhì)，由該鎳錳氧材料制得的電池具有更好的循環(huán)性能。
文檔編號H01M10/0525GK102664250SQ20121014242
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者劉三兵, 劉云建, 朱廣燕, 翟麗娟, 陳效華 申請人:奇瑞汽車股份有限公司