镍钴锰酸锂

锂离子电池的关键三元正极材料

镍钴锰酸锂是锂离子电池的关键三元正极材料，化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2。拥有比单元正极材料更高的比容量和更低的成本。钴酸锂是应用最广的电池材料之一，但钴资源日益匮乏，价格昂贵，且钴酸锂电池在使用过程中存在安全隐患。

简介

镍钴锰酸锂以相对廉价的镍和锰取代了钴酸锂中三分之二以上的钴，成本方面优势非常明显，和其他锂离子电池正极材料锰酸锂、磷酸亚铁锂相比，镍钴锰酸锂材料和钴酸锂在电化学性能和加工性能方面非常接近，使得镍钴锰酸锂材料成为新的电池材料而逐渐取代钴酸锂，成为新一代锂离子电池材料的宠儿。

性能参数

以下数据来自国内以废旧电池为原料定向循环制备镍钴锰酸锂的佛山市邦普循环科技有限公司

（1）振实密度（g/cm3）2.0-2.4；

（2）比表面积（m2/g）0.3-0.8；

（3）粒径大小D50（um）9-12；

（4）首次放电容量（0.2C）﹥148；

（5）Ni（%）19.5-21.5；

（6）Co（%）19.5-21.5；

（7）Mn（%）18.0-20.0；

（8）Ni+Co+Mn（%）58.0-62.0；

（9）首次可逆效率（%）﹥88.

镍钴锰酸锂性能

（1）高能量密度，理论容量达到280 mAh/g，产品实际容量超过150 mAh/g；

（2）循环性能好，在常温和高温下，均具有优异的循环稳定性；

（3）电压平台高，在2.5-4.3/4.4V电压范围内循环稳定可靠；

（4）热稳定性好，在4.4V充电状态下的材料热分解稳定；

（5）循环寿命长，1C循环寿命500次容量保持80%以上；

（6）晶体结构理想、自放电小、无记忆效应等突出优点。

制备方法

镍钴锰酸锂的制备方法主要采用高温固相合成法，共沉淀法。主要采用锰化合物、镍化合物及钴酸锂和氢氧化锂作为原料，通过水热反应，得到锂、锰、钴、镍结合良好的前体，再对前体补充配入锂源并研磨得到前躯体，经过煅烧制备得到镍钴锰酸锂。随着全球资源的日益紧张及环境的压力，电池材料必须走定线循环之路。邦普循环科技有限公司成功发明了一种以废旧锂离子电池定向循环镍钴锰酸锂的方法。其主要特点是：将废旧锂离子电池经过拆解、分选、粉碎、筛分等预处理后，再采用高温除粘结剂、氢氧化钠除铝等工艺，采用硫酸和双氧水体系浸出、P204萃取除杂，得纯净的镍、钴、锰溶液，配入适当的硫酸锰、硫酸镍或硫酸钴，调节镍、钴、锰元素的摩尔比；随后采用碳酸铵调节PH值，形成镍钴锰碳酸盐前躯体，接着配入适当碳酸锂，高温烧结合成镍钴锰酸锂。该方法工艺流程简单，原料价格低，产品附加值高。为废旧电池资源化利用产业及镍钴锰酸锂的生产提供了一条全新的途径。

应用领域

锂离子电池正极材料。如动力电池、工具电池、聚合物电池、圆柱电池、铝壳电池等。

应用前景：由于镍钴锰酸锂是在钴酸锂基础上经过改进而成具有较高安全性的正极材料，自提出以来，其凭借容量高、热稳定性能好、充放电压宽等优良的电化学性能而受到广泛关注，被视为下一代锂离子电池正极材料的理想之选。镍钴锰酸锂在层状结构中以Ni和Mn取代部分Co，减少了钴的用量，降低了成本，而且提高了能量密度，已在动力型圆柱锂离子电池中得到广泛应用。

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