制備具有高振實密度高容量復合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的制備方法步驟如下:
將低振實密度(小于1.8g/ml)的復合鎳鈷錳氧化物與電池級碳酸鋰混合(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)后置于匣缽中,然后將匣缽置于氣氛爐(氧氣或空氣)中,控制爐壓為0.025~0.04MPa,控制爐內氣體流量為5~17L/min,首先在燒結溫度為720℃的條件下燒結6~8h,然后在燒結溫度為970℃的條件下燒結12~15h,即完成高振實密度高容量復合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的制備。
采用此方法制備得到的復合鎳鈷錳氧化物三元鋰離子電池正極材料的振實密度大于2.1g/ml,比容量大于165mAh/g,高于鎳鈷錳酸鋰的質量標準YS/T798-2012中對振實密度和比容量。相比傳統使用的濕法和火法具有一定的優勢
濕法生產氫氧化物前驅體過程中需要加入氨類緩沖劑來控制顆粒沉降速度,進而降低了濕反應速度,因此濕法生產氫氧化物前驅體時間過長且還會產生廢水。
而火法生產的復合鎳鈷錳氧化物工藝中為了保證反應活性,采用較快的反應速度,但是火法生產的復合鎳鈷錳氧化物的振實密度低于2.0g/ml,因此,采用現有工藝制度及采用常壓空氣中燒結制備的復合鎳鈷錳氧化物產品振實密度很難滿足使用要求。
因此,采用低振實密度的復合鎳鈷錳氧化物制備振實密度大于2.1g/ml和比容量大于165mAh/g的復合鎳鈷錳氧化物三元鋰電池正極材料的制備方法可以利用以上的步驟生產,能夠彌補濕法與火法的不足。