本發(fā)明涉及電池材料領(lǐng)域，具體涉及一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是性能卓越的新一代綠色高能電池，已成為高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。鋰離子電池具有以下特點(diǎn)：高電壓、高容量、低消耗、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)公害、體積小、內(nèi)阻小、自放電少、循環(huán)次數(shù)多。因其上述特點(diǎn)，鋰離子電池已應(yīng)用到移動(dòng)電話、筆記本電腦、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等眾多民用及軍事領(lǐng)域。鋰離子電池的主要構(gòu)成材料包括電解液、隔離材料、正負(fù)極材料等。正極材料占有較大比例（正負(fù)極材料的質(zhì)量比為3: 1~4：1），因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。目前，鋰離子電池的正極活性材料主要有鈷酸鋰(LiCoO2)、鎳酸鋰(LiNiO2)、錳酸鋰(LiMn2O4) 以及鐵酸鋰(LiFePO4) 、三元材料LiNixCoyMnzO2 (x+y+z＝1)等，隨著動(dòng)力鋰電池技術(shù)的發(fā)展，鋰離子動(dòng)力電池正極材料逐步向著高電壓、高安全性、低成本、高能量密度的方向發(fā)展。三元材料以其較低的價(jià)格，高的倍率放電性能，良好的循環(huán)性能得到了人們的普遍關(guān)注。尤其是當(dāng)電壓范圍從3.0-4.2V提高至3.0-4.3V 時(shí)，三元材料的放電克容量發(fā)揮可以從原先的160-170mAh/g 左右提升至171-182mAh/g，是動(dòng)力電池較佳的選擇。然而，在三元材料中，鈷的作用在于可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能，但過(guò)高的鈷含量會(huì)導(dǎo)致實(shí)際容量降低；鎳的作用在于提高增加材料的體積能量密度，但鎳含量高的三元材料也會(huì)導(dǎo)致鋰鎳混排，從而造成鋰的析出；錳的作用在于降低材料成本、提高材料安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但過(guò)高的錳含量會(huì)破壞材料的層狀結(jié)構(gòu)，使材料的比容量降低。所以在以后材料發(fā)展中，需要兼顧電池容量和循環(huán)性，開(kāi)發(fā)新材料。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01510365733.X公開(kāi)了一種磷酸錳鋰包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法，包括鎳鈷錳酸鋰和包覆在所述鎳鈷錳酸鋰表面的磷酸錳鋰，相對(duì)于未包覆的鎳鈷錳酸鋰，包覆后促進(jìn)了鎳鈷錳酸鋰材料表面鋰離子傳導(dǎo)，提高了其倍率性能。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01610125849.0提供了一種改性的鎳鈷錳酸鋰正極材料，包括鎳鈷錳酸鋰材料、復(fù)合在所述鎳鈷錳酸鋰材料表面的磷酸錳鋰，以及復(fù)合在所述磷酸錳鋰表面的石墨烯，通過(guò)雙重復(fù)合改性的鎳鈷錳酸鋰材料，其中包覆在顆粒表面的一層LiMnPO4提高了材料在高截止電壓下的界面穩(wěn)定性，包覆在外層的石墨烯提高了材料的電子導(dǎo)電率，減弱了極化效應(yīng)。以及中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410491048.7采用錳源、富鎳濃度梯度型鎳鈷錳/鋁酸鋰前驅(qū)體、鋰源原位燒結(jié)后獲得錳酸鋰和富鎳濃度梯度型鎳鈷錳/鋁酸鋰的原位復(fù)合物，然后用噴霧干燥包覆殼層金屬氧化物，最后結(jié)合微波燒結(jié)工藝制得所述的復(fù)合正極材料，這種復(fù)合正極材料具有較高的比容量，良好的高溫循環(huán)和存儲(chǔ)性能。
由此可知，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于三元材料進(jìn)行改性的手段主要有表面單重或多重包覆改性以及對(duì)三元材料進(jìn)行摻雜處理，但改性過(guò)程中容易引入其他雜相，三元材料成分不易控制，影響了三元材料活性，進(jìn)而影響電池工作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于此，本發(fā)明提出一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及制備方法，根據(jù)不同元素含量的三元材料通過(guò)形狀設(shè)計(jì)克服各自的不穩(wěn)定缺陷，再將三種異形結(jié)構(gòu)的三元材料組裝連接，形成三元正極材料。本發(fā)明制備的電池材料，克服了改性過(guò)程中容易引入其他雜相，三元材料成分不易控制的技術(shù)缺陷，制備的三元正極材料兼具了高容量、高穩(wěn)定性、和高電壓循環(huán)性好，可實(shí)現(xiàn)快速充電。
本發(fā)明一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料的制備方法，其特征是采用絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷作為原材料組裝，包括以下步驟：
（1）分別取絲狀氧化鎳、球狀氧化錳、片狀氧化鈷，采用HF酸溶液進(jìn)行活化，活化時(shí)間為10-30分鐘，干燥，分別得到活化絲狀氧化鎳微粉、活化球狀氧化錳微粉、活化片狀氧化鈷微粉；
（2）分別配制氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組備用；
（3）將步驟（1）得到的活化絲狀氧化鎳微粉與步驟（2）配制的氫氧化錳鋰溶膠和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠1；將步驟（1）得到的活化球狀氧化錳微粉與步驟（2）配制的氫氧化鎳鋰溶膠和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠2；將步驟（1）得到的活化片狀氧化鈷微粉與步驟（2）配制的氫氧化錳鋰溶膠和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠3；分別攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）對(duì)步驟（3）得到的復(fù)合物溶膠1、2、3分別進(jìn)行噴霧干燥處理，進(jìn)一步將干燥的粉末經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末；
（5）將步驟（4）得到的絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末混合均勻，平鋪在300-320℃的磨具中，將熔融的錫液緩慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
優(yōu)選的，步驟（1）所述絲狀氧化鎳的絲徑為10-50nm，長(zhǎng)度為1-9微米；所述球狀氧化錳的粒徑為50-200nm；所述片狀氧化鈷的片徑為1-9微米，厚度為10-50nm。
優(yōu)選的，步驟（1）所述HF酸溶液為HF酸與去離子水的體積比例為1:5-30。
優(yōu)選的，步驟（4）所述噴霧干燥處理，包括：控制進(jìn)料速度為400-1200 mL/h，干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為180-250℃，出風(fēng)溫度為80-150℃，對(duì)復(fù)合物溶膠1、2、3進(jìn)行噴霧干燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末。
優(yōu)選的，步驟（4）所述燒結(jié)工藝為在230-300℃下預(yù)煅燒0.5-2h，然后升高溫度為700-760℃，升溫速度為10-30℃/h，煅燒時(shí)間為1-2h。
優(yōu)選的，步驟（2）所述配制氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠包括：
（1）按質(zhì)量分別取濃度為400-800mg/ml的可溶性錳鹽水溶液、可溶性鎳鹽水溶液和可溶性鈷鹽水溶液各2重量份；
（2）按質(zhì)量取濃度為400-1000mg/ml的鋰鹽水溶液6重量份，取濃度為600-900mg/ml的檸檬酸水溶液0.4-1.6份重量份，混合均勻，得到鋰源溶液；
（3）將鋰源溶液均分加入到可溶性錳鹽水溶液、可溶性鎳鹽水溶液、可溶性鈷鹽水溶液中，用堿液調(diào)節(jié)pH值至4-8后，放入玻璃燒瓶中，在80-90℃溫度下恒溫反應(yīng)8-14h，分別制得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠。
優(yōu)選的，所述可溶性錳鹽為硫酸錳、醋酸錳、氯化錳、硝酸錳中的一種；所述可溶性鎳鹽為硫酸鎳、醋酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳中的一種；所述可溶性鈷鹽為硫酸鈷、醋酸鈷、氯化鈷、硝酸鈷中的一種；
優(yōu)選的，所述可溶性鋰鹽為草酸鋰、碳酸鋰、磷酸鋰、氯化鋰、硝酸鋰中的一種。
另一方面，本發(fā)明提供一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料，所述正極材料按照上述的方法制備而成。
本發(fā)明一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料及制備方法，將高鎳三元制備成絲狀，高錳三元制備成球形，高鈷三元制備成片狀，分三級(jí)進(jìn)行組裝，進(jìn)而克服各自的不穩(wěn)定缺陷，進(jìn)一步，將三種異形結(jié)構(gòu)的三元材料通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成三元正極材料。
本發(fā)明提供一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點(diǎn)和優(yōu)異的效果在于：
1、本發(fā)明將高鎳三元鎳鈷錳酸鋰制備成絲狀，高錳三元鎳鈷錳酸鋰制備成球狀，高鈷三元鎳鈷錳酸鋰制備成片狀，通過(guò)形狀設(shè)計(jì)克服各自的不穩(wěn)定缺陷，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有引入其他雜相，并且能充分保留了各自材料性能的優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明將三種異形結(jié)構(gòu)的三元材料通過(guò)熔融的錫組裝連接，一次成型三元正極材料，無(wú)需繁雜的涂布工藝，電極材料可以一次成型，簡(jiǎn)單可靠，產(chǎn)品性能易于控制，可以滿足工業(yè)化發(fā)展需求。
3、利用本發(fā)明一種異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料制備的電池兼具了高容量、高穩(wěn)定性、和高電壓循環(huán)性好的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)快速充電。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實(shí)施例1
（1）取絲徑為10-50nm，長(zhǎng)度為3-9微米的絲狀氧化鎳，粒徑為50-100nm的球狀氧化錳，片徑為2-5微米，厚度為15-30nm的片狀氧化鈷作為原材料，采用HF酸與去離子水的體積比例為1:25的HF酸溶液對(duì)材料進(jìn)行活化、干燥，得到活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時(shí)間為15分鐘；
（2）按質(zhì)量分別取濃度為400mg/ml的可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液各2重量份，按質(zhì)量取濃度為1000mg/ml的磷酸鋰溶液6重量份，取濃度為600mg/ml的檸檬酸水溶液1.6重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液均分加入到可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液中，用堿液滴定調(diào)節(jié)pH值至4后，放入玻璃燒瓶中，在80℃溫度下恒溫反應(yīng)8h，分別制得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組；
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進(jìn)料速度為400 mL/h，干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為250℃，出風(fēng)溫度為80℃，對(duì)復(fù)合物溶膠1、2、3進(jìn)行噴霧干燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末，進(jìn)一步將干燥的粉末經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，工藝為在230℃下預(yù)煅燒0.5h，然后升高溫度為760℃，升溫速度30℃/h，煅燒時(shí)間為2h，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末混合均勻，平鋪在310℃的磨具中，采用350℃熔融的錫液緩慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實(shí)施例所制備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料制成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池200℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為210mAh/g，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)充放電，比容量保持率為95%。
實(shí)施例2
（1）取絲徑為10-50nm，長(zhǎng)度為1-5微米的絲狀氧化鎳，粒徑為100-200nm的球狀氧化錳，片徑為1-5微米，厚度為30-50nm的片狀氧化鈷作為原材料，采用HF酸與去離子水的體積比例為1:5的HF酸溶液對(duì)材料進(jìn)行活化，干燥得到活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時(shí)間為30分鐘；
（2）按質(zhì)量分別取濃度為750mg/ml的可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液各2重量份，按質(zhì)量取濃度為450mg/ml的碳酸鋰溶液6重量份，取濃度為700mg/ml的檸檬酸水溶液0.5重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液均分加入到可溶性硫酸錳溶液、硫酸鎳溶液和硫酸鈷溶液中，用堿液滴定調(diào)節(jié)pH值至8后，放入玻璃燒瓶中，在85℃溫度下恒溫反應(yīng)12h，分別制得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組；
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠1，將國(guó)華球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進(jìn)料速度為500 mL/h，干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為200℃，出風(fēng)溫度為100℃，對(duì)復(fù)合物溶膠1、2、3進(jìn)行噴霧干燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末，進(jìn)一步將干燥的粉末經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，工藝為在250℃下預(yù)煅燒0.5h，然后升高溫度為720℃，升溫速度為15℃/h，煅燒時(shí)間為1.2h，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末混合均勻，平鋪在300℃的磨具中，采用300℃熔融的錫液緩慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實(shí)施例所制備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料制成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池250℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為205mAh/g，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)充放電，比容量保持率為96%。
實(shí)施例3
（1）取絲徑為50nm，長(zhǎng)度為9微米的絲狀氧化鎳，粒徑為100nm的球狀氧化錳，片徑為1微米，厚度為10nm的片狀氧化鈷作為原材料，采用HF酸與去離子水的體積比例為1:5的HF酸溶液對(duì)材料進(jìn)行活化，活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時(shí)間為10分鐘；
（2）按質(zhì)量分別取濃度為700mg/ml的可溶性硝酸錳溶液、硝酸鎳溶液和硝酸鈷溶液各2重量份，按質(zhì)量取濃度為1000mg/ml的硝酸鋰溶液6重量份，取濃度為800mg/ml的檸檬酸水溶液1.2重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液分別加入到可溶性硝酸錳溶液、硝酸鎳溶液和硝酸鈷溶液中，用堿液滴定調(diào)節(jié)pH值至7后，放入玻璃燒瓶中，在90℃溫度下恒溫反應(yīng)10h，分別制得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組。
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進(jìn)料速度為1000 mL/h，干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為180℃，出風(fēng)溫度為100℃，對(duì)復(fù)合物溶膠1、2、3進(jìn)行噴霧干燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末，進(jìn)一步將干燥的粉末經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，工藝為在250℃下預(yù)煅燒0.5h，然后升高溫度為720℃，升溫速度為18℃/h，煅燒時(shí)間為2h，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末混合均勻，平鋪在320℃的磨具中，采用280℃熔融的錫液緩慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實(shí)施例所制備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料制成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池250℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為220mAh/g，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)充放電，比容量保持率為95%。
實(shí)施例4
（1）取絲徑為35nm，長(zhǎng)度為6微米的絲狀氧化鎳，粒徑為120nm的球狀氧化錳，片徑為3微米，厚度為45nm的片狀氧化鈷作為原材料，采用HF酸與去離子水的體積比例為1:30的HF酸溶液對(duì)材料進(jìn)行活化，活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時(shí)間為30分鐘；
（2）按質(zhì)量分別取濃度為500mg/ml的可溶性氯化錳溶液、氯化鎳溶液和氯化鈷溶液各2重量份，按質(zhì)量取濃度為600mg/ml的氯化鋰溶液6重量份，取濃度為900mg/ml的檸檬酸水溶液0.4重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液分別加入到可溶性氯化錳溶液、氯化鎳溶液和氯化鈷溶液中，用氨水滴定調(diào)節(jié)PH值至7后，放入玻璃燒瓶中，在85℃溫度下恒溫反應(yīng)10h，分別制得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組。
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進(jìn)料速度為700 mL/h，干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為250℃，出風(fēng)溫度為80℃，對(duì)復(fù)合物溶膠1、2、3進(jìn)行噴霧干燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末，進(jìn)一步將干燥的粉末經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，工藝為在280℃下預(yù)煅燒0.5h，然后升高溫度為750℃，升溫速度為18℃/h，煅燒時(shí)間為1.8h，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末混合均勻，平鋪在305℃的磨具中，采用300℃熔融的錫液緩慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實(shí)施例所制備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料制成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池250℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為220mAh/g，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)充放電，比容量保持率為96%。
實(shí)施例5
（1）取絲徑為10nm，長(zhǎng)度為5微米的絲狀氧化鎳，粒徑為150nm的球狀氧化錳，片徑為3微米，厚度為25nm的片狀氧化鈷作為原材料，采用HF酸與去離子水的體積比例為1:25的HF酸溶液對(duì)材料進(jìn)行活化，活化絲狀氧化鎳，球狀氧化錳，片狀氧化鈷微粉，活化時(shí)間為15分鐘；
（2）按質(zhì)量分別取濃度為400mg/ml的可溶性醋酸錳溶液、醋酸鎳溶液和醋酸鈷溶液各2重量份，按質(zhì)量取濃度為400mg/ml的醋酸鋰溶液6重量份，取濃度為600mg/ml的檸檬酸水溶液1.6重量份，混合均勻，得到鋰源溶液。將鋰源溶液分別加入到可溶性醋酸錳溶液、醋酸鎳溶液和醋酸鈷溶液中，用氨水滴定調(diào)節(jié)PH值至6后，放入玻璃燒瓶中，在80℃溫度下恒溫反應(yīng)8h，分別制得氫氧化錳鋰溶膠，氫氧化鎳鋰溶膠，氫氧化鈷鋰溶膠各2組。
（3）將活化絲狀氧化鎳微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠1，將活化球狀氧化錳微粉、氫氧化鎳鋰、氫氧化鈷鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠2，將活化片狀氧化鈷微粉、氫氧化錳鋰和氫氧化鎳鋰溶膠混合，得到復(fù)合物溶膠3，攪拌均勻，使溶膠包裹在微粉表面；
（4）控制進(jìn)料速度為1200 mL/h，干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為180℃，出風(fēng)溫度為100℃，對(duì)復(fù)合物溶膠1、2、3進(jìn)行噴霧干燥處理，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末，進(jìn)一步將干燥的粉末經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，工藝為在250℃下預(yù)煅燒0.5h，然后升高溫度為710℃，升溫速度為25℃/h，煅燒時(shí)間為2h，分別獲得絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末；
（5）將絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末混合均勻，平鋪在315℃的磨具中，采用250℃熔融的錫液緩慢包覆于混合粉末表面，并保持磨具的溫度，金屬錫均勻包覆所述混合材料，所述絲狀高鎳前驅(qū)粉末、球狀高錳前驅(qū)粉末和片狀高鈷前驅(qū)粉末通過(guò)熔融的錫組裝連接，形成異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料。
將本實(shí)施例所制備的異形分布的鎳鈷錳酸鋰三元鋰電池正極材料作為鋰離子電池正極材料制成紐扣式鋰離子電池，在鋰離子電池220℃在4.3V，20mA/g的電流密度下首次放電比容量為210mAh/g，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)充放電，比容量保持率為94%。