一種鋰離子電池負極材料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子電池負極材料的制備方法，具體步驟是將金屬鹽溶液與沉淀劑和絡合劑的混合溶液一起滴加到表面活性劑溶液中，在惰性氣氛、超聲空化和攪拌分散的協同作用下，控制pH值和溫度，直至金屬鹽溶液滴加完畢，之后采用噴霧干燥并焙燒得到球形氧化物鋰離子電池負極材料；本發明使用表面活性劑能夠有效地控制結晶的形貌，使前期合成物具有明顯的片狀結構；噴霧干燥出來的產物團聚成的顆粒大小均勻，為后面焙燒得到尺寸均一的產物打好了基礎；得到的負極材料為球形結構，有利于鋰離子和電子的擴散，提高了電導性，改善了電池的電學性能。
【專利說明】
_種裡禹子電池負極材料的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種鋰離子電池負極材料的制備方法，屬于新能源鋰電池負極材料技術領域。
【背景技術】
[0002]對于鋰離子電池，雖說正極材料是提高其性能的關鍵性因素，但作為鋰電池的主要組成部分的負極同樣也影響著鋰離子電池的性能。
[0003]目前商品化的鋰離子電池的負極材料主要有兩類，一類為碳材料，如天然石墨、人工合成石墨、中間相碳微球等，另一類為具有尖晶石結構的Li4Ti5O12,極材料，而成為負極材料應該滿足以下幾個條件:1、脫嵌Li反應具有很低的氧化還原電位，以滿足鋰離子電池具有較高的輸出電壓；2、Li嵌入脫出過程中，電極電位變化較小，以保證充電時電壓波動小;3、脫嵌Li過程中結構穩定和化學性穩定好，以使電池具有較高的循環壽命和安全性;4、具有較高的可逆比容量;5、良好的鋰離子和電子導電性，已獲得較高的充放電倍率和低溫充放電性能;6、制備工藝簡單，易于規模化，制造和使用成本低;7、資源豐富，環境友好。
[0004]當前制備鋰離子電池負極材料的主要方法有高溫固相法、水熱法和共沉淀法等，高溫固相法對所使用的原料要求較高，而水熱法則是實驗條件和實驗設備要求較高，同時具有一定的危險性。
【發明內容】
[0005]本發明使用共沉淀和高溫固相法的組合:共沉淀法制備出混合均勻的前驅體，并且使用表面活性劑對前軀體的結晶過程進行控制，得到結晶度好的前驅體，前驅體在經過噴霧干燥固相燒結得到均一的球形鋰離子電池負極材料。
[0006]本發明提供一種鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)配制濃度為0.5?4mol/L的金屬鹽溶液，得到溶液A;
(2)配制沉淀劑和絡合劑的混合溶液，得到溶液B，其中沉淀劑的濃度為2?4mol/L，絡合劑的濃度為0.2?3mol/L;
(3 )將表面活性劑與水按照Ig表面活性劑比10mL水的比例，混合均勻，滴加氨水將溶液的PH值調至1?13，得到溶液C;
(4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B中沉淀劑的摩爾比為1:(2.1?3)的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，其中溶液A和溶液C的體積比為I: (5?7)，滴加過程控制溶液C的pH值為1?13，溫度為40?70 V，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌的協同作用下，直至滴加完畢后停止滴加，得到懸浮液；
(5)將步驟(4)的懸浮液洗滌至中性，持續超聲振動分散的懸浮液進行噴霧干燥；
(6 )將步驟(5 )的產物在500?700 °C焙燒3?8h，得到球形鋰離子電池負極材料。
[0007]優選的，步驟(I)所述金屬鹽為硫酸鎳、硝酸鎳、醋酸鎳、硫酸錳、硝酸錳、醋酸錳、硫酸鈷、硝酸鈷、醋酸鈷中的一種或幾種任意比例混合。
[0008]優選的，步驟(2)所述沉淀劑為NaOH和/或KOH;絡合劑為氨水、檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉。
[0009]優選的，步驟(3)所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉C18H29NaO3S (SDBS)、聚乙烯啦咯烷酮(C6H9N0)n(PVP-K30)d_$9-+A_KCH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CH2NH2(0A)、C20H37NaO7S(氣溶膠)、十六烷基三甲基溴化銨C16H33 (CH3) 3NBr (CTAB)或雙十二烷基二甲基溴化銨C26H56BrN (DDAB)。
[0010]優選的，步驟(5)噴霧干燥時風機頻率為20?60Hz，蠕動栗轉速為20?60r/min，通針間隔時間為4.0s，
本發明的優點和有益效果為:使用表面活性劑能夠有效地控制結晶的形貌，使前期合成的材料具有明顯的片狀結構;噴霧干燥出來的顆粒大小均勻，為后面焙燒得到尺寸均一的球形顆粒打好了基礎;得到的負極材料為球形結構，有利于鋰離子和電子的擴散，提高了電導性，改善了電池的電學性能。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例1中步驟(5)得到的產物的TEM圖；
圖2為本發明實施例1中步驟(5)得到的產物的TEM衍射光斑圖；
圖3為本發明實施例1得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料的SEM圖；
圖4為本發明實施例1得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料的XRD圖；
圖5為本發明實施例1得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料做成鋰離子電池的第一次充放電圖；
圖6為本發明實施例2中步驟(5)得到的產物的TEM圖；
圖7為本發明實施例2中步驟(5)得到的產物的SEM圖；
圖8為本發明實施例2得到球形氧化物鋰離子電池負極材料SEM圖；
圖9為本發明實施例3中步驟(5)得到的產物TEM圖；
圖10為本發明實施例3得到球形氧化物鋰離子電池負極材料SEM圖；
圖11為本發明實施例7中步驟(5)得到的產物的TEM圖；
圖12為本發明實施例7中步驟(5)得到的產物的SEM圖；
圖13為本發明實施例7得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料SEM圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體的實施例進一步說明本發明，需要指出的是，以下實施例只用于說明本發明的具體實施方法，并不能限制本發明權利保護范圍。
[0013]實施例1
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為Imo1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為摩爾比為5:2:3的硫酸鎳、硫酸錳和硫酸鈷的混合物；
(2)用蒸餾水配制沉淀劑氫氧化鉀與絡合劑氨水的混合溶液，得到B溶液，氫氧化鉀的濃度為3mol/L，氨水的濃度為2mol/L;
(3)將3g表面活性劑倒入盛有300mL蒸餾水的反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的pH調至11，得到溶液C，其中表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮；
(4)按照溶液A中金屬陽離子與溶液B中沉淀劑的摩爾比為I: 2.1的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制反應釜中溶液的pH值為11，溫度為50°C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為11;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率60Hz，蠕動栗轉速為60r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的鎳鈷錳復合氫氧化物；
(6)將步驟(5)所得的產物在500°C焙燒5h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0014]本實施例步驟(5)所得到的產物的TME圖像如圖1，可以看出是明顯的正六邊形納米片狀結構，尺寸在300nm左右；由圖2衍射光斑圖可以看出，產物為密排六方結構;如圖3所示，本實施例所得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料為球形，直徑在2?5um之間;本實施例所得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料的XRD圖，如圖4，可以從相結構看出其中主要物質為MnCo2O4;圖5所示為球形氧化物鋰離子電池負極材料做成鋰離子電池的第一次充放電圖，從圖中可以看出，在0.1C的倍率下第一次放電比容量為
[0015]實施例2
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為4mol/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為摩爾比為5:3:3的硝酸鎳、硫酸酸錳和硝酸鈷的混合物；
(2)再用蒸餾水配制沉淀劑與絡合劑檸檬酸的混合溶液，得到B溶液，沉淀劑為濃度為4mol/L氫氧化鈉和濃度為4mol/L氫氧化鉀混合的混合物，梓檬酸的濃度為lmol/L;
(3)將3.5g表面活性劑倒入盛有350mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的PH調至12，得到溶液C，其中表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉；
(4)按照溶液A中金屬陽離子與溶液B中沉淀劑的摩爾比為I: 2.5的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制反應釜中溶液的pH值為12，溫度為60 °C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為12;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率40Hz，蠕動栗轉速為40r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的鎳鈷錳復合氫氧化物；
(6)將步驟(5)所得的產物在600°C焙燒4h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0016]本實施例步驟實施例2中步驟(5)的產物的TEM圖，如圖6，可以看出其為尺寸10nm左右的片狀結構，如圖7所示SM圖，可知為顆粒結構;制備得到的球形氧化物鋰離子負極材料做成的電池在0.1C的倍率下第一次放電比容量為WSSmAhg—1。
[0017]實施例3
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(I)用50mL的去離子水配制濃度為2mo 1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為摩爾比為6:2:5的醋酸鎳、醋酸錳和醋酸鈷的混合物；
(2)再用去離子水配制沉淀劑氫氧化鈉與絡合劑乙二胺四乙酸二鈉的混合溶液，得到B溶液，氫氧化鈉的濃度為4mo 1/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度為0.2mol/L ；
(3)將2.5g表面活性劑倒入盛有250mL去離子水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的PH調至10，得到C溶液，其中表面活性劑為油胺9-十八烯胺CH3(CH2)7CH=CH(CH2)TCH2NH2(OA);
(4)按照溶液A中金屬陽離子與溶液B中沉淀劑的摩爾比為1:3的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為1，溫度為70 °C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為10;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率20Hz，蠕動栗轉速為20r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的鎳鈷錳復合氫氧化物；
(6 )將步驟(5 )所得的產物在700 °C焙燒3h，最后得到球形氧化物負極材料。
[0018]本實施例步驟(5)的產物的TEM圖像，如圖9，可以看出其為明顯的正六邊形納米片狀結構，尺寸300nm左右;本實施例步驟6得到球形氧化物的圖像，如圖10，可以看出其為直徑為3um左右的球形。
[0019]實施例4
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為Imo1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為硫酸鎳；
(2)用蒸餾水配制沉淀劑與絡合劑氨水的混合溶液，得到溶液B，其中沉淀劑為濃度為4mol/L氫氧化鈉和濃度為4mol/L的氫氧化鉀混合的混合物，氨水的濃度為3mol/L;
(3)將3.5g表面活性劑倒入盛有350mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的pH調至13得到溶液C，其中表面活性劑是C2QH37NaO7S(氣溶膠)；
(4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B沉淀劑的摩爾比為I: 3的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為13，溫度為40 0C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節A和B溶液的滴加速率來控制反應體系的pH值為13;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率50Hz，蠕動栗轉速為50r/min，通針間隔時間4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的氫氧化鎳；
(6)將步驟(5)所得的產物在500°C焙燒8h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0020]本實施例得到球形氧化物鋰離子電池負極材料，作為鋰離子電池負極材料制備的鋰離子電池在0.1c的倍率下第一次放電比容量為gesmAhg—1。
[0021]實施例5
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(I)用50mL的蒸餾水配制濃度為0.5mol/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為硝酸錳； (2)再用蒸餾水配制沉淀劑氫氧化鈉與絡合劑檸檬酸的混合溶液，得到B溶液，其中氫氧化鈉的濃度為2mol/L，檸檬酸的濃度為0.2mol/L;
(3)將3g表面活性劑倒入盛有300mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的pH調至11.5，得到C溶液，其中表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨；
(4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B沉淀劑摩爾比為I: 2.6的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為11.3，溫度為50°C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為11.5;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率30Hz，蠕動栗轉速為30r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的氫氧化錳；
(6)將步驟(5)所得的產物在700°C焙燒3h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0022]本實施例得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料，作為鋰離子電池負極材料制備的鋰離子電池在0.2C的倍率下第一次放電比容量為eTemAhg—1。
[0023]實施例6
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為4mo1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為醋酸鉆；
(2)再用蒸餾水配制沉淀劑氫氧化鈉與絡合劑乙二胺四乙酸二鈉的混合溶液，得到B溶液，其中氫氧化鈉的濃度為4mo 1/L，乙二胺四乙酸二鈉的濃度為3mo 1/L ；
(3)將3g表面活性劑倒入盛有300mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的pH調至10，得到C溶液，其中表面活性劑為雙十二烷基二甲基溴化銨；
(4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B沉淀劑的摩爾比為I: 2.7的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為1，溫度為60 °C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為10;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率60Hz，蠕動栗轉速為20r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的氫氧化鈷；
(6)將步驟(5)所得的產物在600°C焙燒6h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0024]本實施例得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料，作為鋰離子電池負極材料制備的鋰離子電池在0.2C的倍率下第一次放電比容量為SSTmAhg—1。
[0025]實施例7
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為2mo1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為摩爾比為1::1:1的硫酸鎳、硝酸錳和醋酸鈷混合的混合物；
(2)再用蒸餾水配制沉淀劑氫氧化鉀與絡合劑氨水的混合溶液，得到B溶液，其中氫氧化鉀的濃度為3mol/L，氨水的濃度為2mol/L;
(3)將2.5g表面活性劑倒入盛有250mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的pH調至13，得到C溶液，其中表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮；
(4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B沉淀劑的摩爾比為I: 3的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為13，溫度為70 °C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為13;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率40Hz，蠕動栗轉速為60r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的鎳鈷錳復合氫氧化物；
(6)將步驟(5)所得的產物在700°C焙燒4h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0026]本實施例步驟(5)的氫氧化物的TEM圖像如圖11，可以看出為納米片狀，且有呈現三角形或六邊形結構;本實施例步驟(5)所得到的氫氧化物的SEM圖，如圖12，可以看出其為分散均勻的小顆粒;本實施例得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料的的SEM圖，如圖13，可以看出其為球形結構。
[0027]實施例8
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為2.5mo 1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為摩爾比為1:1的硝酸錳和醋酸鈷混合的混合物；
(2)再用蒸餾水配制沉淀劑氫氧化鉀與絡合劑氨水的混合溶液，得到B溶液，其中氫氧化鉀的濃度為3mol/L，氨水的濃度為3mol/L;
(3)將2.5g表面活性劑倒入盛有250mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的PH調至13，得到C溶液，其中表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮；
(4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B沉淀劑的摩爾比為I: 2.5的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為13，溫度為40 0C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為13;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率30Hz，蠕動栗轉速為50r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的鈷錳復合氫氧化物；
(6)將步驟(5)所得的產物在600°C焙燒5h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0028]本實施例得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料，作為鋰離子電池負極材料制備的鋰離子電池在0.2C的倍率下第一次放電比容量為SgimAhg—1。
[0029]實施例9
本實施例所述鋰離子電池負極材料的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)用50mL的蒸饋水配制濃度為3mo1/L的金屬鹽溶液，得到溶液A，其中金屬鹽為摩爾比為1:1的醋酸鎳和醋酸鈷混合的混合物；
(2)再用蒸餾水配制沉淀劑氫氧化鉀與絡合劑氨水的混合溶液，得到B溶液，其中氫氧化鉀的濃度為2mol/L，氨水的濃度為lmol/L;
(3)將3g表面活性劑倒入盛有300mL蒸餾水反應釜中，并混合均勻，再滴加氨水將溶液的pH調至11，得到C溶液，其中表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮； (4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B沉淀劑的摩爾比為1:2.1的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，反應過程中控制溶液pH值為11，溫度為50°C，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌分散的協同作用下反應直至滴完，得到懸浮液，其中，超聲功率按溶液體積控制在1800W每升溶液，通過調節溶液A和溶液B的滴加速率控制反應體系的pH值為11;
(5)將步驟(4)的懸浮液用蒸餾水洗滌至中性，然后使用超聲波保持振動分散，將超聲波持續振動分散的懸浮液噴霧干燥，噴霧干燥條件為風機頻率50Hz，蠕動栗轉速為40r/min，通針間隔時間為4.0s，所得到的產物為噴霧干燥后的鎳鈷復合氫氧化物；
(6)將步驟(5)所得的產物在700°C焙燒6h，得到球形氧化物鋰離子電池負極材料。
[0030]本實施例得到的球形氧化物鋰離子電池負極材料，作為鋰離子電池負極材料制備的鋰離子電池在0.2C的倍率下第一次放電比容量為gSSmAhg—1。
【主權項】
1.一種鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)配制濃度為0.5?4mol/L的金屬鹽溶液，得到溶液A; (2)配制沉淀劑和絡合劑的混合溶液，得到溶液B，其中沉淀劑的濃度為2?4mol/L，絡合劑的濃度為0.2?3mol/L; (3)將表面活性劑與水按照Ig表面活性劑比10mL水的比例，混合均勾，滴加氨水將溶液的PH值調至1?13，得到溶液C; (4)按照溶液A中的金屬離子與溶液B中沉淀劑的摩爾比為1:(2.1?3)的比例，將溶液A和溶液B同時逐滴滴加到溶液C中，其中溶液A和溶液C的體積比為I: (5?7)，滴加過程控制溶液C的pH值為1?13，溫度為40?70 V，在惰性氣氛、超聲波空化和攪拌的協同作用下，直至滴加完畢后停止滴加，得到懸浮液； (5)將步驟(4)的懸浮液洗滌至中性，持續超聲振動分散的懸浮液進行噴霧干燥； (6 )將步驟(5 )的產物在500?700 °C焙燒3?8h，得到球形鋰離子電池負極材料。2.根據權利要求1所述鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述金屬鹽為硫酸鎳、硝酸鎳、醋酸鎳、硫酸錳、硝酸錳、醋酸錳、硫酸鈷、硝酸鈷、醋酸鈷中的一種或幾種任意比例混合。3.根據權利要求1所述鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述沉淀劑為NaOH和/或KOH。4.根據權利要求1所述鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述絡合劑為氨水、檸檬酸或乙二胺四乙酸二鈉。5.根據權利要求1所述鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉C18H29Na03S、聚乙烯吡咯烷酮(C6H9NO)n、油胺9-十八烯胺CH3(CH2) ?CH=CH( CH2) 7CH2NH2、C20H37NaO7S、十六烷基三甲基溴化銨 C16H33 (CH3) 3NBr 或雙十二烷基二甲基溴化銨C26H56BrN。6.根據權利要求1所述鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(5)噴霧干燥時風機頻率為20?60Hz，蠕動栗轉速為20?60r/min，通針間隔時間為4.0s。
【文檔編號】H01M4/48GK106067549SQ201610609267
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月29日
【發明人】張正富, 吳天涯, 孫冬, 王梓, 徐順濤
【申請人】昆明理工大學