材料的表面包覆方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于裡离子电池正极材料技术领域，特别是涉及一种LiNi".gMni.g〇4材料的 表面包覆方法。
【背景技术】
[0002] 进入二十一世纪，伴随着汽车带来的全球性的能源危机与环境污染，各国政府都 先后投入巨资加大新能源汽车的发展，新能源电动汽车与混合动力汽车成为时代的宠儿。 目前电动车用动力电池主要有H种：铅酸电池、媒氨电池和裡动力电池。从将来的发展趋势 看，裡离子动力电池将成为主流，具有广阔的应用前景，相应的，裡离子动力电池关键材料 的正极研发必须跟上时代要求。
[0003] 裡离子动力电池对正极材料的要求首先具有较好的安全性能，在较宽泛的温度范 围内能够正常工作，同时具有较高的能量密度，能够适应裡离子电池对正极材料高功率性 能的要求，而能量密度又主要取决于材料本身的工作电压、容量、W及材料的振实密度等电 化学和物理性能，目前行业内裡离子电池正极材料研究的热点主要集中在橄揽石过渡金属 磯酸盐系正极材料（LiMP〇4)和尖晶石猛系正极材料上。
[0004]W磯酸亚铁裡和磯酸猛裡为代表的橄揽石过渡金属磯酸盐系正极材料具有循环 寿命长，安全性好，原料来源广泛且价格低廉等特点，但与此同时也存在着材料电导率较 低，倍率性能差等实际应用的不足。
[0005] 对于尖晶石猛系材料而言，通常使用较多的是猛酸裡（LiMn2〇4)材料，但该材料存 在与生俱来的问题就是充放电循环性能差，容量衰减很快。通常认为其中的主要原因是Mn3+ 的存在产生了J址n-Teller效应，材料在充放电过程中发生晶格崎变，造成体积收缩或膨 胀。
[0006] 针对猛酸裡材料存在的上述问题，采用过渡金属Ni取代部分猛位，生成5V尖晶石 相氧化媒猛裡LiNiu.gMni.g〇4正极材料，可W提高电池的放电平台电压，达到4. 7V左右，充分 抑制了J址n-Teller效应的发生，有效地提高了电极的循环寿命。但是由于该5V尖晶石正 极材料中含有一定量的猛元素，因此不可避免的在材料的充放电循环过程中存在一定程度 的猛溶解于电解液的现象，使得材料的循环性能下降，难W实现循环性能稳定的大规模产 业化5V尖晶石正极材料。
【发明内容】
[0007] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种有效地降低猛元素在电解 液中溶解，提升材料的循环性能，满足制成的电池在高电压下稳定循环，并且制作工艺简 单、能耗低、环保效果好的LiNia.eMni.成4材料的表面包覆方法。
[000引本发明包括如下技术方案：
[0009] 尖晶石正极材料的表面包覆方法，包括制备表面包覆正极材料的前驱体和对表面 包覆正极材料的前驱体进行热处理；表面包覆正极材料的前驱体的制备包括：按照摩尔比 Li;Ni;Mn=l. 05 ;0. 5 ;1. 5,将碳酸裡、氧化亚媒和二氧化猛作为混合材料置于有研磨球的 球磨罐中，W己醇为球磨介质，进行1-20小时的湿法球磨，形成表面包覆的正极浆料前驱 体；将表面包覆的正极浆料前驱体置于60-75C干燥箱中干燥3-14小时，自然冷却到室温 后，完成尖晶石相氧化媒猛裡LiNia.gMni.成4正极材料前驱体的表面包覆过程；对表面包覆 正极材料的前驱体进行热处理的过程包括：将制得的表面包覆正极材料的前驱体置于高温 马弗炉中先进行850-975°C进行14-20小时的烧结热处理；然后在3小时内将高温马弗炉 中的温度降至625-585C，在625-585C下再烧结12-16小时，自然冷却到室温后，即完成尖 晶石正极材料的表面包覆方法过程，其特点是；所述球磨罐为刚玉球磨罐；所述研磨球包 括刚玉球，或者刚玉球与玛瑶球、尼龙球或聚氨醋球混合的研磨球
[0010] 本发明还可W采用如下技术措施：
[0011] 所述刚玉球占研磨球总重量的38%W上。
[0012] 本发明具有的优点和积极效果是：
[0013] 1、本发明采用刚玉球磨罐和作为研磨球的刚玉球，或者包括刚玉球的混合研磨球 体系，将混料过程中生成的5V尖晶石相氧化媒猛裡LiNiu.gMni.g〇4正极材料进行表面包覆， 有效地降低了猛元素在电解液中的溶解，提升了材料的循环性能，满足了制成的电池在高 电压下的稳定循环，并且制作工艺简单、能耗低、环保效果好，有助于材料的规模化制备和 产业化推广。
[0014] 2、本发明生产过程中未增加有毒有害排放物满足绿色环保要求。
[0015] 3、利用本发明制备出的LiNie.gMni.g〇4材料石表面包覆的正极材料，其循环性能相 比于未包覆的LiNiu.gMni.g〇4材料材料，循环性能有了明显提升。
【具体实施方式】
[0016]为能进一步公开本发明的
【发明内容】
、特点及功效，特例举W下实例详细说明如下。
[0017] 尖晶石正极材料的表面包覆方法，包括制备表面包覆正极材料的前驱体和对表面 包覆正极材料的前驱体进行热处理；表面包覆正极材料的前驱体的制备包括：按照摩尔比 Li;Ni;Mn=l. 05 ;0. 5 ;1. 5,将碳酸裡、氧化亚媒和二氧化猛作为混合材料置于有研磨球的 球磨罐中，W己醇为球磨介质，进行1-20小时的湿法球磨，形成表面包覆的正极浆料前驱 体；将表面包覆的正极浆料前驱体置于60-75C干燥箱中干燥3-14小时，自然冷却到室温 后，完成尖晶石相氧化媒猛裡LiNia.gMni.成4正极材料前驱体的表面包覆过程；对表面包覆 正极材料的前驱体进行热处理的过程包括：将制得的表面包覆正极材料的前驱体置于高温 马弗炉中先进行850-975C进行14-20小时的烧结热处理；然后在3小时内将高温马弗炉 中的温度降至625-585°C，在625-585C下再烧结12-16小时，自然冷却到室温后，即完成尖 晶石正极材料的表面包覆方法过程，其特点是：采用的球磨罐为刚玉球磨罐；采用的研磨 球包括刚玉球，或者刚玉球与玛瑶球、尼龙球或聚氨醋球混合的研磨球。
[0018] 所述刚玉球占研磨球总重量的38%W上。
[001引实施例1
[0020] 按照摩尔比Li;Ni;Mn=l. 05 ;0. 5 ;1. 5,将碳酸裡（LiaCOs)、氧化亚媒（NiO)和二氧 化猛（Mn化）作为混合材料置于刚玉球磨罐中，球磨罐中的研磨球为刚玉球，己醇作为球磨 介质；所述的刚玉球；混合材料：己醇的重量比为3 ;1 ;1，进行2小时的湿法球磨，形成表面 包覆的正极浆料前驱体；将表面包覆的正极浆料前驱体置于6(TC干燥箱中干燥3小时，自 然冷却到室温后，形成5V尖晶石相氧化媒猛裡LiNiu.gMni.g〇4正极材料前驱体的表面包覆过 程；
[0021] 将表面包覆后的正极材料前驱体置于高温马弗炉中，在85(TC下进行14小时的热 处理，然后在3小时内将高温马弗炉中的温度降温至625C，在625C温度下继续烧结12小 时，自然冷却到室温，即完成本发明5V尖晶石相氧化媒猛裡LiNiu.gMni.g〇4正极材料的表面 包覆过程。
[002引 实施例2
[0023] 按照摩尔比Li;Ni;Mn=l. 05