是由堿溶液中的氫氧化鈉中和反應(yīng)后出來的鈉離子。對該洗滌后的沉淀物可以進(jìn)行干燥，如在80度下干燥。
[0034]在步驟107中，為了補償鋰離子的揮發(fā)，可以適當(dāng)增加碳酸鋰的重量比。為了使所述鈷鎳鎂錳氫氧化物與碳酸鋰能夠充分反應(yīng)，該混合物可以在空氣中先在660°C預(yù)燒6小時，然后升溫至860°C燒12小時。最后隨爐冷卻后即可制得該用于電池的正極材料。
[0035]所述用于電池的正極材料包括由亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂、碳酸鋰以及由亞硝酸錳溶液制成的鈷鎳鎂錳鋰正極材料，其中，所述鎂的含量為4%?6%。從上述的制備步驟中可以看到所述鈷鎳鎂錳鋰正極材料是由所述亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂、以及亞硝酸錳溶液制成的鈷鎳錳鎂氫氧化物與碳酸鋰反應(yīng)制的。同時，優(yōu)選的是，所述鎂的含量為5%。下面以鎂含量為5%的正極材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)與形貌分析，以得出該所述鎂含量為5%的鈷鎳鎂錳鋰正極材料的特性。
[0036]圖2為摻雜鎂離子的摩爾數(shù)為0%、5%和10%時鈷鎳鎂錳鋰正極材料的X射線衍射光譜法(XRD)的表征圖，其中，a為鎂離子的摩爾數(shù)為0%的XRD表征圖，b為鎂離子的摩爾數(shù)為5%的XRD表征圖，c為鎂離子的摩爾數(shù)為10%的XRD表征圖。從圖2中可以看出，摻雜5%和10%鎂離子時，(006,012)和(018，110)兩組衍射峰明顯分開，在XRD衍射圖譜中未顯示有第二相存在。鎂離子替代錳離子有使Ni2+氧化為Ni3+的趨勢，增加了反應(yīng)活性，所需合成溫度降低，在850°C就能形成單一相產(chǎn)物。鎂含量為5%時，衍射角的2 Θ差值最大。但摻雜鎂量不同，各衍射峰的強(qiáng)度及峰位也有相應(yīng)變化。摻雜10%鎂離子比摻雜5%鎂離子衍射強(qiáng)度變小，峰位向小角度方向偏移。同樣，當(dāng)不摻雜鎂時，衍射強(qiáng)度也比摻雜5 %時的小，峰位也向小角度方向偏移。
[0037]圖3A-圖3C分別為摻雜鎂離子的摩爾數(shù)為0%、5%和10%時鈷鎳鎂錳鋰正極材料的掃描電子顯微鏡法的形貌圖，其中圖3A為摻雜鎂離子的摩爾數(shù)為0%的掃描電子顯微鏡法的形貌圖，圖3B為摻雜鎂離子的摩爾數(shù)為5%的掃描電子顯微鏡法的形貌圖，圖3C為摻雜鎂離子的摩爾數(shù)為10%的掃描電子顯微鏡法的形貌圖。從三個圖中可看出，摻雜不同鎂含量時產(chǎn)物的顆粒大小都比較均勻，粒徑分布比較窄，類球形。不同的是隨鎂含量增加，顆粒大小依次增大。鎂元素的摻雜促進(jìn)了鈷鎳鎂錳鋰正極材料晶粒的長大?？赡茉螂S鎂含量增加提高了前驅(qū)體與碳酸鋰固相反應(yīng)的活性。但是，未摻雜鎂時，在晶粒之間有一些峰寬的雜相小鋒，但隨著鎂離子替代錳離子量的增加，雜相峰消失，鎂離子的摻雜有助于單一相材料的合成，且從圖3B中可以看出，當(dāng)摻雜鎂含量為5%時結(jié)構(gòu)有序性最好，有利于充分抑制鋰離子嵌脫過程中的相變化，使得充放電性能、循環(huán)性能得到明顯改善。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于電池的正極材料，其特征在于:所述用于電池的正極材料包括由亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂、碳酸鋰以及由亞硝酸錳溶液制成的鈷鎳鎂錳鋰正極材料，其中，所述鎂的含量為4%?6%。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電池的正極材料，其特征在于:所述鎂的含量為5%。
3.如權(quán)利要求1所述的用于電池的正極材料，其特征在于:所述鈷鎳鎂錳鋰正極材料是由所述亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂、以及亞硝酸錳溶液制成的鈷鎳錳鎂氫氧化物與碳酸鋰反應(yīng)制的。
4.一種用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于，所述含有鎂的用于電池的正極材料的制備方法包括: 提供盛有去離子水的燒杯； 將亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂和亞硝酸錳配成亞硝酸鹽混合溶液，并控制所述亞硝酸鎂的化學(xué)計量比為10%?15% ; 用堿溶液滴定控制所述去離子水的PH值保持在11左右； 將配好的硝酸鹽混合溶液用滴定管逐滴滴入盛有去離子水的燒杯里生成沉淀； 生成的鈷鎳鎂錳氫氧化物沉淀物用去離子水洗滌，過濾后干燥； 對干燥好的鈷鎳鎂錳氫氧化物進(jìn)行重量稱重； 將稱重后的鈷鎳鎂錳氫氧化物與碳酸鋰充分混合，所述碳酸鋰的重量要控制使鎂的含量保持在4%?6%之間以制得所述鈷鎳鎂錳鋰正極材料。
5.如權(quán)利要求4所述的用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于:在將亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂和亞硝酸錳配成亞硝酸鹽混合溶液的步驟中，所述亞硝酸錳的質(zhì)量濃度為50%，所述亞硝酸鹽混合溶液的摩爾濃度為0.5mol/Lo
6.如權(quán)利要求4所述的用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于:在用堿溶液滴定控制所述去離子水的PH值保持在11左右的步驟中，所述堿溶液為氨水和氫氧化納的混合溶液。
7.如權(quán)利要求4所述的用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于:在權(quán)利要求4中所制得的鈷鎳鎂錳鋰正極材料還在空氣氣氛中先660°C預(yù)燒6小時，然后升溫至860°C燒12小時。
8.如權(quán)利要求4所述的用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于:在提供盛有去離子水的燒杯的步驟中，還應(yīng)將該燒杯放在攪拌器上加熱到50度。
9.如權(quán)利要求8所述的用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于:所述攪拌器為恒溫磁力攪拌器。
10.如權(quán)利要求4所述的用于電池的正極材料的制備方法，其特征在于:在滴定所述堿溶液及亞硝酸鹽溶液的過程中，就攪拌該溶液以使離子濃度、PH值一致。
【專利摘要】一種用于電池的正極材料及其制備方法。所述用于電池的正極材料及其制備方法包括由亞硝酸鈷、亞硝酸鎳、亞硝酸鎂、碳酸鋰以及由亞硝酸錳溶液制成的鈷鎳鎂錳鋰正極材料，其中，所述鎂的含量為4％～6％。于所述制備方法制得的鈷鎳鎂錳鋰正極材料，由于所述鎂含量保持在4％～6％，使得該正極材料在CRD表征圖中的衍射強(qiáng)度變小，峰位偏移也小，同時雜相峰消失，鎂離子的摻雜有助于單一相材料的合成，而當(dāng)摻雜鎂含量為4％～6％時結(jié)構(gòu)有序性最好，有利于充分抑制鋰離子嵌脫過程中的相變化，使得充放電性能、循環(huán)性能得到明顯改善。本發(fā)明還包括一種用于電池的正極材料的制備方法。
【IPC分類】H01M4-525, H01M4-505
【公開號】CN104852044
【申請?zhí)枴緾N201510213087
【發(fā)明人】王建平, 王悅灃, 韓雪蓮, 燕宏偉
【申請人】燕宏偉
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月28日