硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，屬于無機(jī)材料【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明方法通過簡單的共沉淀、水熱和高溫固相燒結(jié)反應(yīng)制備出了硅酸鋰包覆的三元層狀正極材料。本發(fā)明方法合成工藝簡單，生產(chǎn)效率高，適宜規(guī)模化生產(chǎn)。并且本發(fā)明方法反應(yīng)物所需要的原料易得、無毒、成本低廉，生產(chǎn)過程無需特殊防護(hù)，反應(yīng)條件容易控制，所得到的產(chǎn)物具有產(chǎn)量大、結(jié)果重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明方法制備的硅酸鋰包覆的三元層狀正極材料相比于未包覆的材料，在電池比容量、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率等電化學(xué)性能方面都有了很大的提高和改進(jìn)。
【專利說明】硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，屬于無機(jī)材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)化石資源的枯竭以及環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，使得新能源的開發(fā)迫在眉睫。鋰離子電池作為新一代的儲能體系，以其高效、清潔、高能量密度等優(yōu)點(diǎn)備受矚目，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等微型電子產(chǎn)品領(lǐng)域。但是，鋰離子電池的比容量、能量密度及安全性等還無法滿足電動汽車發(fā)展的需要，而限制鋰離子電池能量密度的主要瓶頸是正極材料，因此開發(fā)具有高能量密度的正極材料正在成為鋰離子電池研宄的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。三元層狀正極材料因具有理論容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、原料價格低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是下一代鋰離子電池最具潛力的正極材料之一。但是三元層狀正極材料存在倍率性能較差等問題，這些因素制約了其在電動汽車上的廣泛應(yīng)用。目前改進(jìn)三元層狀正極材料電化學(xué)性能的主要方法是包覆(即:在其表面包覆一層氧化物或其它惰性電極材料〉、元素?fù)诫s(如八1、仙等金屬元素這些方法在一定程度上可以提高放電比容量和倍率性能(快速充放電性能)，但是倍率性能的改進(jìn)效果及電化學(xué)容量長期穩(wěn)定性還不太理想，因此需要開發(fā)新型的改進(jìn)方法。硅酸鋰(主要為偏硅酸鋰和正硅酸鋰)作為一種鋰離子導(dǎo)體材料，具有較高的鋰離子傳輸性能，如果將其包覆在正極材料表面，將會有利于鋰離子的傳輸，從而極大提高鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性，特別是倍率性能。但是由于受合成方法的限制，至今還沒有人報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種硅酸鋰(主要為偏硅酸鋰和正硅酸鋰)包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，對已有的鋰離子電池正極材料的制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，以改善正極活性物質(zhì)組裝的鋰離子電池的充放電比容量和倍率性能。
[0004]本發(fā)明提出的硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0005](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:
[0006]按照摩爾配比將附304、00 804^ 111304溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬胞離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液，再配置摩爾濃度為211101/1的版^204溶液50111匕磁力攪拌下將版^ 204溶液加入到金屬離子混合溶液中，產(chǎn)生沉淀物，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗沉淀物2次，將沉淀物置于701:烘箱中干燥12小時，得到草酸鹽前驅(qū)體，草酸鹽前驅(qū)體的分子式為:
附。.333^^0.333胞。.333〇2〇4 # 21120 ；
[0007](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的制備:
[0008]將上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2^01分散在13“無水乙醇中，攪拌并超聲分散，按照81: (^1+00+111) = 0:100的摩爾比例，加入質(zhì)量百分比濃度為10%被的31 (0(?)4的無水乙醇溶液，其中1 ? 0 ? 15，攪拌分散均勻，得到混合液，然后將該混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在150?180 X:下處理5?12小時，自然冷卻后，離心洗滌，將離心洗滌得到的沉淀物在801:下干燥12小時，得到3102包覆草酸鹽前驅(qū)體；
[0009](3)硅酸鋰包覆[.? 333^0.333^0.333〇2 的制備:
[0010]按0? 11: (^1+00+111) = (100+2 0 )/(100+3 ): 1 ^ 者[1: (81+0)+111)=(100+4(1 )/(100+(1 ):1 ^^^^^,^^15 0彡15，將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與110? ? 40研磨并混勻，置于馬弗爐中，以3?51: /111111的升溫速率，在700?10001:下處理12?24小時，自然冷卻至室溫，得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0011]本發(fā)明提出的一種硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明方法通過簡單的共沉淀、同步鋰化及高溫固相燒結(jié)反應(yīng)制備出了硅酸鋰均勻包覆的三元層狀正極材料。本發(fā)明方法合成工藝簡單，生產(chǎn)效率高，適宜規(guī)?；a(chǎn)。并且本發(fā)明方法反應(yīng)物所需要的原料易得、無毒、成本低廉，生產(chǎn)過程無需特殊防護(hù)，反應(yīng)條件容易控制，所得到的產(chǎn)物具有產(chǎn)量大、結(jié)果重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明方法制備的硅酸鋰包覆的三元層狀正極材料，與已有的未包覆的材料相比，在電池比容量、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率等電池性能方面都有了很大的提高和改進(jìn)。本發(fā)明方法合成工藝簡單，生產(chǎn)效率高，適宜規(guī)?；a(chǎn)。并且本發(fā)明方法反應(yīng)物所需要的原料易得、無毒、成本低廉，生產(chǎn)過程無需特殊防護(hù)，反應(yīng)條件容易控制，所得到的產(chǎn)物具有產(chǎn)量大、結(jié)果重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明方法制備的硅酸鋰包覆的三元層狀正極材料相比于未包覆的材料，在電池比容量、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率等電化學(xué)性能方面都有了很大的提高和改進(jìn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明方法制備的硅酸鋰包覆三元層狀正極材料的X射線衍射圖。
[0013]圖2為包覆硅酸鋰的與未包覆硅酸鋰的三元層狀正極材料在1(:(160-/8)電流密度下的放電比容量循環(huán)對比圖。
[0014]圖3為包覆硅酸鋰的與未包覆硅酸鋰的三元層狀正極材料在不同倍率下的放電比容量循環(huán)對比圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提出的硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0016](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:
[0017]按照摩爾配比將附304、00 804^ 111304溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬胞離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液，再配置摩爾濃度為211101/1的版^204溶液50111匕磁力攪拌下將版^ 204溶液加入到金屬離子混合溶液中，產(chǎn)生沉淀物，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗沉淀物2次，將沉淀物置于701:烘箱中干燥12小時，得到草酸鹽前驅(qū)體，草酸鹽前驅(qū)體的分子式為:
附。.333^^0.333胞。.333〇2〇4 # 21120 ；
[0018](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的制備:
[0019]將上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2^01分散在13“無水乙醇中，攪拌并超聲分散，按照81: (^1+00+111) = €(:100的摩爾比例，加入質(zhì)量百分比濃度為10%被的31 (0(?)4的無水乙醇溶液，其中1 ? 0 ? 15，攪拌分散均勻，得到混合液，然后將該混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在150?180 X:下處理5?12小時，自然冷卻后，離心洗滌，將離心洗滌得到的沉淀物在801:下干燥12小時，得到3102包覆草酸鹽前驅(qū)體；
[0020](3)硅酸鋰包覆[.? 333^0.333^0.333〇2 的制備:
[0021]按照[1:⑶1+(^0+111) = (100+2 (1 )/(100+(1 ):1 ^=(100+4(1 )/(100+(1 ):1 ^^^^^,^^15 0彡15，將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與110? ? 40研磨并混勻，置于馬弗爐中，以3?51: /111111的升溫速率，在700?10001:下處理12?24小時，自然冷卻至室溫，得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0022]下面介紹本發(fā)明方法的實(shí)施例:
[0023]實(shí)施例一:
[0024](1)按照摩爾配比將附304、00 804^胞噸溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬胞離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的版1〇204溶液50111匕磁力攪拌下將版^ 204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0025](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2臟01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:=3:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在180攝氏度下處理5小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0026](3)硅酸鋰包覆[拋㈣辦㈣御㈣典的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在8001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0027]所得娃酸鋰包覆三元層狀正極材料表征:所得娃酸鋰包覆三元層狀正極材料經(jīng)過X射線衍射儀分析可得為純相，如圖1所示。在1(:(160-/3的放電電流密度下對硅酸鋰包覆的三元材料進(jìn)行電池性能測試，充放電循環(huán)300圈，與未包覆的三元材料對比，如圖2所示電池放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性明顯提高。在0.20,0.50,10, 20,50,100, 200放電電流密度下對電池倍率性能進(jìn)行測試，結(jié)果如圖3所示硅酸鋰包覆后的三元材料倍率性能明顯優(yōu)于未包覆的三元材料。
[0028]實(shí)施例二:
[0029](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0030](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2臟01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:=3:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在160攝氏度下處理8小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0031](3)硅酸鋰包覆[拋。.的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在8001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0032]實(shí)施例三:
[0033](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0034](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2臟01分散在131111無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31: 0)1+(^0+111) = 1: 100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在150攝氏度下處理12小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0035](3)硅酸鋰包覆[拋。.的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在8001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0036]實(shí)施例四:
[0037](1)按照摩爾配比將附304、03504、111304溶于501111水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬胞離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀物，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗沉淀物2次，將沉淀物置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0038](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2臟01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:= 5:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在180攝氏度下處理10小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0039](3)硅酸鋰包覆[拋㈣辦㈣御㈣典的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在8001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0040]實(shí)施例五:
[0041](1)按照摩爾配比將附304、00 804^ 111304溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬胞離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的版1〇204溶液50111匕磁力攪拌下將版^ 204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0042](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2臟01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31: (^1+(^+111) =7:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在180攝氏度下處理5小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0043](3)娃酸鋰包覆附。」330^ 3331% 33302的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在9001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0044]實(shí)施例六:
[0045](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0046](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2^01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:(附= 10:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在180攝氏度下處理10小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0047](3)硅酸鋰包覆[拋。.的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在9501:下處理15小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0048]實(shí)施例七:
[0049](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0050](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2^01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:(附= 15:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在160攝氏度下處理12小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0051](3)硅酸鋰包覆[拋。.的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在8001:下處理24小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0052]實(shí)施例八:
[0053](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0054](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2^01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:= 3:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在170攝氏度下處理10小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0055](3)硅酸鋰包覆[拋。.的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? ? 40研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在8501:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0056]實(shí)施例九:
[0057](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0058](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2^01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:=3:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在180攝氏度下處理8小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0059](3)硅酸鋰包覆“附。.的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? 420研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在10001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
[0060]實(shí)施例十:
[0061](1)草酸鹽前驅(qū)體的制備:按照摩爾配比將附溶于5001水中，使金屬附離子、金屬(?離子和金屬111離子的摩爾濃度均為211101/1，得到金屬離子混合溶液。再配置211101/1的似?:204溶液50111匕磁力攪拌下將似?:204溶液加入金屬離子混合溶液中，立即產(chǎn)生大量沉淀，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗2次，置于70度烘箱中干燥12小時，即得到草酸鹽前驅(qū)體；
[0062](2)31(?包覆草酸鹽前驅(qū)體的合成:稱取上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2臟01分散在1301無水乙醇中，攪拌并超聲分散。按照31:(附= 10:100的摩爾比例，加入濃度為10%被的51 (0--)4的無水乙醇溶液，攪拌分散均勻。然后將混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在150攝氏度下處理12小時，自然冷卻后，離心洗滌80度干燥。
[0063](3)硅酸鋰包覆[拋㈣辦㈣御㈣典的制備:按照摩爾配比將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與[10? 420研磨混勻，置于馬弗爐中，以51: /111111的升溫速率，在10001:下處理12小時，自然冷卻至室溫后即可得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
【權(quán)利要求】
1.一種硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)草酸鹽前驅(qū)體的制備: 按照摩爾配比將NiS04、CoSO4N MnSO^.#于50ml水中，使金屬Ni離子、金屬Co離子和金屬M(fèi)n離子的摩爾濃度均為2mol/L，得到金屬離子混合溶液，配置摩爾濃度為2mo I/L的NaC2O4溶液50mL，磁力攪拌下將NaC 204溶液加入到金屬離子混合溶液中，產(chǎn)生沉淀物，攪拌2小時后，離心分離，分別用去離子水及無水乙醇清洗沉淀物2次，將沉淀物置于70°C烘箱中干燥12小時，得到草酸鹽前驅(qū)體，草酸鹽前驅(qū)體的分子式為:Ni。.333。。0.333^110.333。2。4.2H20 ； (2)S12包覆草酸鹽前驅(qū)體的制備: 將上述得到的草酸鹽前驅(qū)體1.2mmol分散在13ml無水乙醇中，攪拌并超聲分散，按照S1: (Ni+Co+Mn) = a: 100的摩爾比例，加入質(zhì)量百分比濃度為10% wt的Si (OC2H5)4的無水乙醇溶液，其中I < α < 15，攪拌分散均勻，得到混合液，然后將該混合液轉(zhuǎn)入徹底干燥的聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，在150?180 °C下處理5?12小時，自然冷卻后，離心洗滌，將離心洗滌得到的沉淀物在80°C下干燥12小時，得到S12包覆草酸鹽前驅(qū)體；
(3)硅酸鋰包覆LiNia 333Coa 333Mna 333O2的制備:
按照 L1: (Ni+Co+Mn) = (100+2 α )/(100+α ):1 或者 L1: (Ni+Co+Mn) = (100+4 α )/(100+α ):1的摩爾比例，其中I彡α彡15，將上述制備的草酸鹽前驅(qū)體與L1H.H2O研磨并混勻，置于馬弗爐中，以3?5°C /min的升溫速率，在700?1000°C下處理12?24小時，自然冷卻至室溫，得到硅酸鋰包覆鋰離子電池三元層狀正極材料。
【文檔編號】H01M4/525GK104505505SQ201410730319
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】肖小玲, 劉向峰, 趙恩岳, 胡中波 申請人:中國科學(xué)院大學(xué)