CN1688049A - 锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池用的高密度镍钴酸锂正极材料及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。该材料以LiOH、Ni(OH)和Co3O4为原料，其制备方法是按摩尔比为LiOH∶1～1.05，Ni(OH)：0.5～0.8，Co3O4：0.2～0.5，进行配料；球磨混料，烘干，过筛；在750℃～850℃氧气氛中煅烧，保温，即得高密度镍钴酸锂粉料。利用本发明的配方和制备方法制备的粉料粒度均匀，平均粒度为10μm，平均晶粒度为1μm，容量高170～180mAh/g，振实密度高2.4～2.8g/cm3，500次衰减为2～5％。本制备方法工艺简单、低成本，适用于工业化生产。

Description

锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料及其制备方法，属于电池材料制备技术领域。
背景技术
LiCoO2是目前商业化锂离子电池的正极材料，由于它的价格昂贵、不利于环保，比容量低，正逐步被新型的绿色环保正极材料镍钴酸锂所取代。由于镍钴酸锂材料组成和制备工艺的不同，对镍钴酸锂的比容量，循环衰减影响很大，限制了镍钴酸锂的广泛使用。目前，镍钴酸锂的制备方法有两种，液相法、固相反应法。固相反应法，由于方法简单，原料及生产成本低，是镍钴酸锂正极材料的主要制备方法。但是，固相反应法制备的镍钴酸锂，需要在氧气气氛中才能制备出性能良好的材料。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种价格低廉、利于环保的性能优良的锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料。
本发明提出的锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料，该材料以Ni(OH)2、LiOH和Co3O4为原料。其特征在于，所述材料的配方为：LiOH：1～1.05，Ni(OH)：0.5～0.8，Co3O4：0.2～0.5，其比例为实际摩尔数。
本发明提出的一种制备锂离子电池用镍钴酸锂材料的方法，其特征在于，该方法依次按如下步骤进行：
(1)分别称量按摩尔比为LiOH：1～1.05，Ni(OH)：0.5～0.8，Co3O4：0.2～0.5进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛；
(4)将过筛的料在氧气气氛中500～600℃预烧；
(5)粉碎、加入粘结剂，压成密实块体；
(6)将压得的密实块体在氧气氛下，750℃～850℃煅烧，并保温10小时～20小时；
(7)将上述粗化处理的料进行粉碎、过筛分级即得锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料。
利用本发明的配方和制备方法制备的粉料粒度均匀，平均团聚体粒度为10μm，平均晶粒度为1μm，容量高，分布范围170～180mAh/g，振实密度高2.4～2.8g/cm3，500次衰减为2～5％。本制备方法工艺简单、低成本，适用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
(1)称取LiOH·H2O 35％wt，Ni(OH)51％wt，Co3O4 14％wt，粒度分别为2μm、10μm、2μm；
(2)将所配制的粉料按比例为料∶酒精∶球＝1∶1.5∶2(重量)，进行球磨混料12小时；
(3)将混合好的料在50℃烘干12小时，过60目筛；
(4)将过筛的料在氧气气氛中550℃预烧
(5)粉碎、加入粘结剂，在2000kg/cm2压力下，压成密实块体
(6)将压的的块体在1.5大气压氧压下，800℃煅烧，并保温15小时；
(7)粉碎过筛，分级得到10μm、振实密度为2.6g/cm3的高密度镍钴酸锂粉料。
实施例2
(1)称取LiOH·H2O 36％wt，Ni(OH)40％wt，Co3O4 24％wt，粒度分别为2μm、10μm、2μm；
(2)将所配制的粉料按比例为料∶酒精∶球＝1∶1.5∶2(重量)，进行球磨混料12小时；
(3)将混合好的料在50℃烘干12小时，过60目筛；
(4)将过筛的料在氧气气氛中600℃预烧
(5)粉碎、加入粘结剂，在2000kg/cm2压力下，压成密实块体
(6)将压的的块体在1.5大气压氧压下，750℃煅烧，并保温20小时；
(7)粉碎过筛，分级得到10μm、振实密度为2.4g/cm3的高密度镍钴酸锂粉料。
实施例3
(1)称取LiOH·H2O 35％wt，Ni(OH)45％wt，Co3O4 20％wt，粒度分别为2μm、10μm、2μm；
(2)将所配制的粉料按比例为料∶酒精∶球＝1∶1.5∶2(重量)，进行球磨混料12小时；
(3)将混合好的料在50℃烘干12小时，过60目筛；
(4)将过筛的料在氧气气氛中500℃预烧
(5)粉碎、加入粘结剂，在2000kg/cm2压力下，压成密实块体
(6)将压的的块体在1.5大气压氧压下，850℃煅烧，并保温10小时；
(7)粉碎过筛，分级得到10μm、振实密度为2.8g/cm3的高密度镍钴酸锂粉料。

Claims (2)

1、锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料，该材料以Ni(OH)2、LiOH和Co3O4为原料。其特征在于，所述材料的配方为：LiOH：1～1.05，Ni(OH)：0.5～0.8，Co3O4：0.2～0.5，其比例为实际摩尔数。
2、一种制备如权利要求1所述锂离子电池用镍钴酸锂材料的方法，其特征在于，该方法依次按如下步骤进行：
(1)分别称量按摩尔比为LiOH：1～1.05，Ni(OH)：0.5～0.8，Co3O4：0.2～0.5进行配料；
(2)将所配制的粉料进行球磨混料；
(3)将混合好的料烘干，过筛；
(4)将过筛的料在氧气气氛中500～600℃预烧；
(5)粉碎、加入粘结剂，压成密实块体；
(6)将压得的密实块体在氧气氛下，750℃～850℃煅烧，并保温10小时～20小时；
(7)将上述粗化处理的料进行粉碎、过筛分级即得锂离子电池用高密度镍钴酸锂正极材料。
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