鋰離子電池正極活性材料的制備方法
【專利摘要】一種鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其包括以下步驟：提供可溶于第一液相溶劑的金屬（M）源，并用該第一液相溶劑配置成金屬離子（Mx+）溶液，所述金屬源中的金屬元素M包括Mn、Co、Ni、Fe以及V中的一種或幾種；選取碳酸鋰作為沉淀劑，配置成碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液；將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應，并通過調(diào)節(jié)所述金屬離子溶液的流量和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值，得到碳酸鹽沉淀物；以及將所述碳酸鹽沉淀物與鋰源均勻混合后進行燒結，即獲得鋰離子電池正極活性材料。
【專利說明】鋰離子電池正極活性材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極活性材料的制備方法，尤其涉及一種沉淀法制備鋰離子電池正極活性材料的方法。
【背景技術】
[0002]在鋰離子電池中，正極活性材料是鋰離子電池的關鍵材料之一，正極活性材料的結構和性能是影響鋰離子電池電化學性能重要的因素，因此制備成本低廉、性能優(yōu)異的鋰離子電池正極活性材料是一項非常重要的任務。
[0003]目前鋰離子電池正極活性材料的制備方法主要包括固相法、沉淀法、溶膠凝膠法等方法。固相法是最普遍的合成方法，其合成過程最為簡單、最為經(jīng)濟，但固相法在混料上很難達到分子甚至原子級水平，并且在燒結過程中容易產(chǎn)生雜相和副產(chǎn)物，從而影響正極活性材料的電化學性能。溶膠凝膠法雖然能制備高性能的正極活性材料，但其制備過程復雜，使用的有機試劑價格昂貴，成本較高，不適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。沉淀法是指在金屬離子溶液中加入相應的沉淀劑，使金屬離子均勻沉淀，得到粒度小且分布均勻的正極活性材料前驅(qū)體顆粒，再將前驅(qū)體顆粒進行高溫處理得到正極活性材料的方法。
[0004]沉淀法具有制備工藝簡單、成本較低等優(yōu)點，但在利用沉淀法制備正極活性材料前驅(qū)體的過程中，往往需要采用碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀等可溶性碳酸鹽或氫氧化物作沉淀劑。采用碳酸鈉、氫氧化鈉等可溶性沉淀劑不僅容易引入鈉、鉀等陽離子雜質(zhì)，而且由于可溶性沉淀劑與目標前驅(qū)體的沉淀平衡常數(shù)相差較大，在實際生產(chǎn)過程中，如果直接將可溶性沉淀劑加入金屬離子溶液中，會導致沉淀反應晶體形核速率過快而晶體生長速度過慢，生成顆粒較小且形貌較差的前驅(qū)體，從而影響正極活性材料的性能。為了得到理想的正極活性材料前驅(qū)體，現(xiàn)有技術一般通過加入pH值調(diào)節(jié)劑以調(diào)節(jié)pH值和加入絡合劑來控制沉淀反應的晶體形核速率和晶體生長速度。但常用的氨水等PH值調(diào)節(jié)劑和絡合劑不僅會將雜質(zhì)引入正極活性材料前驅(qū)體，而且會對環(huán)境造成污染，同時增加了生產(chǎn)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，確有必要提供一種工藝簡單、成本較低、可獲得形貌規(guī)則、粒徑分布均勻且可控的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，通過該制備方法獲得的鋰離子正極活性材料具有較高容量及較好的倍率性能。
[0006]一種鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其包括以下步驟:提供可溶于第一液相溶劑的金屬(M)源，并用該第一液相溶劑配置成金屬離子(Mx+)溶液，所述金屬源中的金屬元素M包括Mn、Co、N1、Fe以及V中的一種或幾種；選取碳酸鋰作為沉淀劑，配置成碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液；將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應，并通過調(diào)節(jié)所述金屬離子溶液的流量和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量調(diào)節(jié)所述混合溶液的PH值，得到碳酸鹽沉淀物；分離并干燥所述碳酸鹽沉淀物；以及將所述碳酸鹽沉淀物與鋰源均勻混合后進行燒結，即獲得鋰離子電池正極活性材料。
[0007]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明以碳酸鋰為沉淀劑，并將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液既可作為沉淀劑進行沉淀反應，也可以起到調(diào)節(jié)所述混合溶液PH值的作用。以碳酸鋰作為沉淀劑，由于碳酸鋰微溶，碳酸鋰和所述金屬離子的碳酸鹽沉淀物的沉淀平衡常數(shù)相差較小，沉淀反應晶體形核速率不會過快，且不會引入雜質(zhì)。以碳酸鋰作為調(diào)節(jié)PH值的調(diào)節(jié)劑，由于碳酸鋰為強酸弱堿鹽，因此用碳酸鋰調(diào)節(jié)PH值時所述混合溶液的pH變化不會過快。通過調(diào)節(jié)所述金屬離子溶液的流量和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量調(diào)節(jié)所述混合溶液的PH值，能使所述混合溶液的pH值在穩(wěn)定的范圍內(nèi)變化，從而使所述沉淀反應的晶核形成速率和晶體生長速度控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，可獲得形貌規(guī)則、粒徑分布較為均勻的正極活性材料前驅(qū)體，不需加入其他調(diào)節(jié)PH值的試劑以及氨水等絡合劑，減少了環(huán)境污染，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實施例提供的鋰離子正極活性材料的制備方法的流程圖。
[0009]圖2為本發(fā)明實施例1制備的尖晶石正極活性材料LiNia5Mnh5O4的SEM照片。
[0010]圖3為本發(fā)明對比例I制備的尖晶石正極活性材料LiNia5MnL504的SEM照片。
[0011]圖4為本發(fā)明實施例1制備的尖晶石正極活性材料LiNia5MnuO4的XRD測試圖。
[0012] 圖5為本發(fā)明對比例I制備的尖晶石正極活性材料LiNia5Mnh5O4的XRD測試圖。
[0013]圖6為本發(fā)明實施例1制備的尖晶石正極活性材料LiNia5Mr^5O4在不同電流密度下的倍率性能測試圖。
[0014]圖7為本發(fā)明對比例I制備的尖晶石正極活性材料LiNia5Mr^5O4在不同電流密度下的倍率性能測試圖。
[0015]圖8為本發(fā)明實施例2制備的層狀正極活性材料Lih2Nia2Mna6O2的SEM照片。
[0016]圖9為本發(fā)明對比例2制備的層狀正極活性材料Lih2Nia2Mna6O2的SEM照片。
[0017]圖10為本發(fā)明實施例2制備的層狀正極活性材料Lih2Nia2Mna6O2的XRD測試圖。
[0018]圖11為本發(fā)明對比例2制備的層狀正極活性材料Lih2Nia2Mna6O2的XRD測試圖。
[0019]圖12為本發(fā)明實施例2制備的層狀正極活性材料Lih2Nia2Mna6O2在不同電流密度下的倍率性能測試圖。
[0020]圖13為本發(fā)明對比例2制備的層狀正極活性材料Lih2Nia2Mna6O2在不同電流密度下的倍率性能測試圖。
【具體實施方式】
[0021]以下將結合附圖詳細說明本發(fā)明實施例鋰離子電池正極活性材料的制備方法。
[0022]本發(fā)明實施例提供一種鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其包括以下步驟:
[0023]SI，提供可溶于第一液相溶劑的金屬(M)源，并用該第一液相溶劑配置成金屬離子(Mx+)溶液，所述金屬源中的金屬元素M包括Mn、Co、N1、Fe以及V中的一種或幾種；
[0024]S2，選取碳酸鋰作為沉淀劑，配置成碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液；
[0025]S3，將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應，并通過調(diào)節(jié)所述金屬離子溶液的流量和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量調(diào)節(jié)所述混合溶液的PH值，得到碳酸鹽沉淀物；
[0026]S4，分離并干燥所述碳酸鹽沉淀物；以及
[0027]S5，將所述碳酸鹽沉淀物與鋰源均勻混合后進行燒結，即獲得鋰離子電池正極活性材料。
[0028]在上述步驟SI中，所述金屬源可以為一種含金屬元素的化合物或含多種金屬元素的化合物混合后形成的混合物。所述金屬元素至少包括一種可與鋰元素形成鋰離子電池正極活性材料的金屬元素。所述金屬元素包括Mn、Co、N1、Fe以及V中的一種。優(yōu)選地，所述金屬元素中至少有一種金屬元素是Ni或Mn。所述金屬元素還可包括對鋰離子電池正極活性材料進行摻雜的金屬元素。所述金屬元素還可包括Sc、T1、Cr、Cu、Zn、Ga、Ge、Al、B1、Sn、Mg、Ca、B、Sn、Sb和Zr的一種或幾種。所述金屬源優(yōu)選為含有上述金屬元素的可溶性的鹽如硝酸鹽或硫酸鹽等。
[0029]所述金屬源可在所述第一液相溶劑中解離出金屬離子。優(yōu)選地，所述第一液相溶劑為水。
[0030]在上述步驟S2中，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液可通過將碳酸鋰加入到一第二液相溶劑中形成。所述碳酸鋰可完全溶解于所述第二液相溶劑形成一碳酸鋰溶液。所述碳酸鋰也可不完全溶解于所述第二液相溶劑中而形成一碳酸鋰懸濁液。該第二液相溶劑對碳酸鋰微溶，在20°C時，碳酸鋰在IOOg所述第二液相溶劑中的溶解度為0.0lg到lg。當形成所述碳酸鋰溶液時，所述碳酸鋰與所述第二液相溶劑的質(zhì)量比為0.01?1:100。當形成所述碳酸鋰懸濁液時，所述碳酸鋰與所述第二液相溶劑的質(zhì)量比為0.5?20:100。所述金屬源可在該第二液相溶劑中解離出金屬離子。優(yōu)選地，所述第二液相溶劑可與第一液相溶劑相同。本發(fā)明實施例中所述第二液相溶劑為水。
[0031]所述碳酸鋰在所述沉淀反應中可作為沉淀劑，采用碳酸鋰為沉淀劑，避免了使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等常用沉淀劑引入的鈉、鉀等陽離子雜質(zhì)，使后續(xù)高溫處理過程中生成的鋰離子正極材料不會含有NaxMy0、KxMy0等雜相。此外，在沉淀過程中，部分Li可進入所述碳酸鹽沉淀物內(nèi)部，有利于Li與金屬元素在原子級別的混合，在后續(xù)高溫處理過程中，有利于Li層原子的占位，可以提高擴散效率，降低熱處理的難度。
[0032]在上述步驟S3中，本發(fā)明將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應。由于碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液中C032_的濃度較小，且碳酸鋰的沉淀平衡常數(shù)和所述碳酸鹽沉淀物的沉淀平衡常數(shù)相差較小，因此本發(fā)明所述沉淀反應不會出現(xiàn)晶核形成速率過快而晶體生長速度過慢的情況。
[0033]進一步地，可通過控制所述混合溶液的PH值來控制所述沉淀反應的晶核形成速率和晶體生長速度?？赏ㄟ^控制所述金屬離子溶液或所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量來控制所述混合溶液的PH值。優(yōu)選地，可使所述金屬離子溶液流入所述反應釜的流量恒定，通過控制所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量來控制所述混合溶液的PH值。以碳酸鋰作為調(diào)節(jié)PH值的調(diào)節(jié)劑，由于碳酸鋰為強酸弱堿鹽，因此所述混合溶液的PH值變化不會過快，能使所述混合溶液的PH值在穩(wěn)定的范圍內(nèi)變化，有利于形成形貌規(guī)則、粒徑均勻的所述碳酸鹽前驅(qū)體。可將所述混合溶液的PH值控制在7.5?9.5的范圍內(nèi)進行沉淀反應，以便使所述沉淀反應具有適當?shù)木Ш诵纬伤俾屎途w生長速度，獲得形貌規(guī)則、粒徑分布較為均勻的碳酸鹽沉淀物。優(yōu)選地，可將所述混合溶液的PH值控制在8~9的范圍內(nèi)進行反應。一般地，所述金屬離子溶液保持恒定時，可控制所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量為所述金屬離子溶液流量的50%至200%，使所述混合溶液的pH值控制在7.5~9.5。一般地，所述所述金屬離子溶液的流量不限，只要保持恒定即可。優(yōu)選地，所述金屬離子溶液的流量可為5ml/min到20ml/min。一般地,所述金屬離子溶液保持恒定時,在所述沉淀反應過程中，在反應剛開始進行時，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量是所述金屬離子溶液流量的150%到200% ;當所述混合溶液的pH值趨于穩(wěn)定時，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量是所述金屬離子溶液流量的50%到150%。
[0034]進一步地，可控制所述混合溶液的pH值為一恒定值進行所述沉淀反應，所述沉淀反應過程中所述混合溶液PH值可在所述恒定值上下0.1的范圍內(nèi)浮動，所述恒定值為
7.5~9.5范圍內(nèi)的值。通過使所述混合溶液的pH值接近恒定,能使所述沉淀反應具有恒定的晶核形成速率和晶體生長速度，從而獲得粒徑分布更均勻的碳酸鹽沉淀物，還可通過調(diào)節(jié)所述恒定值的數(shù)值獲得粒徑可控的碳酸鹽沉淀物。一般地，可通過使所述金屬離子溶液的流量恒定，調(diào)節(jié)所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量為所述金屬離子溶液流量的50%至200%，使所述混合溶液的pH值保持恒定。
[0035]一般地，所述碳酸鋰加入該第二液相溶劑中形成的碳酸鋰飽和溶液的pH值范圍可在9至12，從而使所述碳酸鋰溶液或所述碳酸鋰懸濁液的pH值范圍在9至12，如果所述碳酸鋰溶液或所述碳酸鋰懸濁液的PH值低于9或超過12，在調(diào)節(jié)所述碳酸鋰溶液或所述碳酸鋰懸濁液的流速時，會使所述混合溶液PH值的變化過慢或過快，從而不能使所述混合溶液的PH值穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，不利于形成所述形貌規(guī)則、粒徑均勻的碳酸鹽前驅(qū)體。優(yōu)選地，所述碳酸鋰加入該第二液相溶劑中形成的碳酸鋰飽和溶液的PH值范圍可在10至12。
[0036]將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜的方法不限，只要使所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量可控即可。優(yōu)選地，可以將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液泵入反應釜中。所述泵入是指采用溶液泵或工業(yè)泵等可控制流速的泵將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液加入反應釜中，這種方法操作簡單方便且適用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0037]—般地，所述碳酸鋰的總用量只要使所述沉淀反應過程中C032_和金屬離子Mx+的摩爾比大于等于X:2即可。優(yōu)選地，所述沉淀反應過程中C032_和金屬離子Mx+的摩爾比大于X+0.01:2，即碳酸鋰的用量要過量。這樣可以保證所述混合溶液中的金屬離子沉淀完全。當使用所述碳酸鋰懸濁液時，若沉淀反應完成后，過量的碳酸鋰還未完全溶解，所述過量的碳酸鋰可隨碳酸鹽沉淀物一起分離出來，并作為鋰源和碳酸鹽沉淀物一起進行后續(xù)的
紅口 ?
[0038]采用將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應的方法，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液既可作為所述沉淀反應的沉淀劑，也可作為所述混合溶液PH的調(diào)節(jié)劑，不需要加入其他物質(zhì)來調(diào)控pH值，也無需加入絡合劑即可使沉淀反應具有適當?shù)木Ш诵纬伤俾屎途w生長速度，獲得形貌規(guī)則、粒徑分布較為均勻的碳酸鹽沉淀物。
[0039]在上述步驟S3中，可進一步包括一攪拌所述混合溶液的步驟。所述攪拌的目的是使溶液的濃度均勻，防止溶液局部濃度不均，同時也提高了溶質(zhì)擴散的速率，有利于晶體成長，還可以防止生成的沉淀團聚。攪拌速度過小，不能達到防止溶液局部濃度不均和防止生成的沉淀團聚的目的。攪拌速度過大，會加快沉淀的晶核形成速率，而得到顆粒很小的沉淀，甚至得不到沉淀而形成無定形膠體，也容易使生成的沉淀摩擦、撞擊而破碎。優(yōu)選地，可預先在反應釜中加入少量的所述第二液相溶劑并進行攪拌，再將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成所述混合溶液。所述攪拌速度范圍可以是200rpm 到 2000rpm。
[0040]在上述步驟S3中，所述沉淀反應的反應溫度可為15°C到60°C。優(yōu)選地，所述沉淀反應過程中的反應溫度保持在25°C到45°C。
[0041]在上述步驟S4中，分離出的所述碳酸鹽沉淀物無需進行洗滌即可直接干燥。附著在沉淀產(chǎn)物上的鋰離子和所述過量的碳酸鋰可充當鋰源進行后序的燒結，減少了洗滌步驟，降低了成本。所述干燥方式不限，可采取自然風干、加熱干燥、真空干燥等各種方式。優(yōu)選地，可采取加熱干燥的方式。所述加熱干燥的干燥溫度為50°C到150°C，干燥時間為3小時到15小時。
[0042]在上述步驟S5中，所述鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、硫酸鋰和氯化鋰中的一種或幾種。所述鋰源的用量根據(jù)鋰離子正極活性材料的結構確定。所述鋰源的用量要過量，過量的鋰可用來補償在燒結過程中鋰的損耗。例如，當制備尖晶石正極活性材料LiM2O4時，鋰源與沉淀物中Li與金屬元素M的摩爾比可大于1.05:2 ;當制備層狀結構正極活性材料LixMhO2時，鋰源與沉淀物中Li與金屬元素M的摩爾比大于(x+0.5): (1-x)。
[0043]在上述步驟S5中，所述燒結方式不限，可以是一次燒結，也可以是分段多次燒結。所述燒結的溫度可為700°C至950°C。所述燒結的時間可為8小時到20小時。
[0044]實施例1
[0045](I)按摩爾比N1:Mn=l: 3分別稱取硫酸鎳和硫酸錳，用去離子水溶解配制成金屬離子溶液，金屬離子溶液中金屬離子的濃度為1.2mol/L ；
[0046](2)用去離子水分散碳酸鋰形成碳酸鋰懸濁液，碳酸鋰和去離子水的質(zhì)量比為1:8 ；
[0047](3)在反應釜中與加入少量的去離子水，在IOOOrpm攪拌速度下，控制反應溫度為45°C，將上述碳酸鋰碳酸鋰懸濁液與金屬離子溶液并流泵入反應釜內(nèi)，所述金屬離子溶液以10ml/min流速泵入反應釜中進行反應，控制所述碳酸鋰懸濁液的流速使反應體系的pH值控制為8.0±0.1，得到碳酸鹽沉淀物；
[0048](4)分離所述碳酸鹽沉淀物，并將所述碳酸鹽沉淀物在100°C下干燥10小時；
[0049](5)根據(jù)步驟(4)產(chǎn)物L1、N1、Mn的含量，按摩爾比L1: (Ni+Mn) =1.05:2的比例添加LiOH進行均勻混合并研磨，在850°C下熱處理16小時后即獲得尖晶石正極活性材料LiNi0.sMiij 504。
[0050]對比列I
[0051]本對比例與上述實施例1基本相同，其區(qū)別僅在于，以碳酸鈉為沉淀劑，并將碳酸鈉加入到金屬離子溶液中，用氨水將PH調(diào)節(jié)為9到10之間進行沉淀反應，獲得碳酸鹽沉淀物。
[0052]實施例2
[0053](I)按摩爾比N1:Mg:Mn=0.48:0.02:1.5的比例分別稱取硫酸鎳、硫酸鎂和硫酸錳，用去離子水溶解配制成金屬離子溶液，金屬離子溶液的濃度為1.5mol/L ；
[0054](2)用去離子水分散碳酸鋰形成碳酸鋰懸濁液，碳酸鋰和去離子水的質(zhì)量比為1:6 ；
[0055](3)在反應釜中與加入少量的去離子水，在1400rpm攪拌速度下，控制反應溫度為50°C，將上述碳酸鋰碳酸鋰懸濁液與金屬離子溶液并流泵入反應釜內(nèi)，所述金屬離子溶液以12ml/min流速泵入反應釜中進行反應，控制所述碳酸鋰懸濁液的流速使反應體系的pH值控制為8.0±0.1，得到碳酸鹽沉淀物；
[0056](4)分離所述碳酸鹽沉淀物，并將所述碳酸鹽沉淀物在100°C下干燥10小時；
[0057](5)根據(jù)步驟(4)產(chǎn)物L1、N1、Mn的含量，按摩爾比L1: (Ni+Mg+Mn) =1.05:2的比例添加LiOH進行均勻混合并研磨，在850°C下熱處理16小時后即獲得尖晶石材料LiNi0.48^§0.5O4。
[0058]對比列2
[0059]本對比例與上述實施例3基本相同，其區(qū)別僅在于，以碳酸鈉為沉淀劑，并將碳酸鈉加入到金屬離子溶液中，用氨水將PH調(diào)節(jié)為9到10之間進行沉淀反應，獲得碳酸鹽沉淀物。
[0060]表1
[0061]
【權利要求】
1.一種鋰離子電池正極活性材料的制備方法，包括: 提供可溶于第一液相溶劑的金屬(M)源，并用該第一液相溶劑配置成金屬離子(Mx+)溶液，所述金屬源中的金屬兀素M包括Mn、Co、N1、Fe以及V中的一種或幾種； 選取碳酸鋰作為沉淀劑，配置成碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液； 將所述金屬離子溶液和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液并流進入反應釜形成混合溶液進行沉淀反應，并通過調(diào)節(jié)所述金屬離子溶液的流量和所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量調(diào)節(jié)所述混合溶液的PH值，得到碳酸鹽沉淀物； 分離并干燥所述碳酸鹽沉淀物；以及 將所述碳酸鹽沉淀物與鋰源均勻混合后進行燒結，即獲得鋰離子電池正極活性材料。
2.如權利要求1所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述金屬離子溶液的流量恒定，通過調(diào)節(jié)所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量來調(diào)節(jié)所述混合溶液的PH值。
3.如權利要求2所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述混合溶液的pH值為7.5?9.5。
4.如權利要求3所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量是所述金屬離子溶液流量的50%?200%。
5.如權利要求3所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，剛開始所述沉淀反應時，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量是所述金屬離子溶液流量的150%?200%，當混合溶液的pH值趨于穩(wěn)定時，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量是所述金屬離子溶液流量的50%?150%。
6.如權利要求4或5中任意一項所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述金屬離子溶液的流量為5ml/min?20ml/min。
7.如權利要求2所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，控制所述混合溶液的PH值為一恒定值進行所述沉淀反應，所述混合溶液pH值可在所述恒定值上下0.1的范圍內(nèi)浮動，所述恒定值為7.5?9.5范圍內(nèi)的值。
8.如權利要求7所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液的流量是所述金屬離子溶液流量的50%?150%。
9.如權利要求1所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述金屬元素進一步包括 Sc、T1、Cr、Cu、Zn、Ga、Ge、Al、B1、Sn、Mg、Ca、B、Sn、Sb 和 Zr 的一種或幾種。
10.如權利要求1所述的鋰離子電池正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述碳酸鋰溶液或碳酸鋰懸濁液通過將碳酸鋰加入到一第二液相溶劑中形成，在20°C時，所述碳酸鋰在IOOg所述第二液相溶劑中的溶解度為0.0lg到lg。
【文檔編號】H01M4/525GK103682310SQ201310633884
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權日:2013年12月2日
【發(fā)明者】宋阜, 林建雄, 謝能建, 楊金洪, 錢文連, 高劍, 何向明, 王莉, 李建軍 申請人:廈門鎢業(yè)股份有限公司, 清華大學