锂离子电池正极材料（原理性能与生产工艺）

第1章锂离子电池概述

1.1电池概述2

1.2锂离子电池的发展史2

1.3锂离子电池的工作原理4

1.4锂离子电池正极材料6

1.4.1钴酸锂8

1.4.2镍酸锂8

1.4.3锰酸锂10

1.4.4磷酸铁锂10

1.5锂离子电池负极材料11

1.5.1石墨12

1.5.2焦炭12

1.5.3硬炭12

1.5.4中间相炭微球12

1.6锂离子电池电解液13

1.7锂离子电池的发展趋势14

参考文献14

第2章高温固相合成反应的基本原理

2.1热力学的基本概念和定律16

2.1.1热力学第一定律17

2.1.2热力学第二定律17

2.1.3吉布斯自由能18

2.2钴酸锂的热力学数据20

2.3钴酸锂的热力学计算20

2.4动力学的基本概念和定律23

2.4.1反应速率24

2.4.2影响反应速率的因素25

2.5反应机理26

2.6固相反应动力学模型27

2.7钴酸锂的合成反应动力学计算29

参考文献31

第3章正极材料生产的关键设备

3.1计量与配料系统32

3.1.1称重计量的原理32

3.1.2电子衡器的精度等级34

3.1.3称重计量装置的连接和信号传输35

3.1.4自动化生产线称重计量装置39

3.1.5计量装置安装调试中应注意的问题44

3.1.6自动化生产线配料流程45

3.2混合设备46

3.2.1搅拌球磨机46

3.2.2砂磨机47

3.2.3斜式混料机48

3.2.4高速混合机48

3.2.5高速旋风式混合机49

3.2.6机械融合精密混合机49

3.3干燥设备51

3.3.1真空回转干燥机51

3.3.2真空耙式干燥机53

3.3.3喷雾干燥机54

3.3.4真空带式干燥机57

3.4窑炉自动装卸料系统58

3.4.1钵的形式和在窑炉中的排列59

3.4.2炉窑装卸料过程的特点和要求60

3.4.3装料机械和卸料机械61

3.4.4自动移载、分配和排序65

3.4.5叠钵机和拆分机67

3.4.6积放夹钵器和阻挡器69

3.4.7高钵和低钵的自动检测70

3.4.8自动倒钵和清扫机72

3.5烧结设备74

3.5.1推板窑74

3.5.2辊道窑78

3.5.3钟罩炉82

3.6粉碎与分级设备86

3.6.1颚式破碎机86

3.6.2辊式破碎机86

3.6.3旋轮磨87

3.6.4高速机械冲击式粉碎机87

3.6.5气流粉碎机89

3.7合批设备92

3.7.1双螺旋锥形混合机92

3.7.2卧式螺带混合机93

3.8除铁设备93

3.9包装计量设备95

3.9.1锂离子电池材料包装计量设备的现状95

3.9.2锂离子电池材料包装计量设备的形式和种类95

3.9.3自动化包装线上的配套设备100

参考文献105

第4章钴酸锂

4.1钴酸锂的结构与电化学特征106

4.1.1钴酸锂的结构106

4.1.2钴酸锂的电化学特征106

4.2钴酸锂的合成方法110

4.2.1固相法110

4.2.2软化学法111

4.3钴酸锂的改性112

4.3.1钴酸锂的掺杂112

4.3.2钴酸锂的表面包覆120

4.4生产钴酸锂的主要原料及标准122

4.4.1四氧化三钴122

4.4.2碳酸锂123

4.5钴酸锂生产工艺流程及工艺参数124

4.5.1计量配料与混合工序124

4.5.2烧结工序126

4.5.3粉碎分级工序128

4.5.4合批工序129

4.5.5除铁工序130

4.5.6包装工序130

4.6钴酸锂的产品标准130

4.7钴酸锂的种类与应用领域131

参考文献133

第5章锰酸锂

5.1锰酸锂的结构与电化学特征137

5.1.1锰酸锂的结构137

5.1.2锰酸锂的电化学特征137

5.2锰酸锂的制备方法139

5.2.1固相法139

5.2.2软化学法140

5.3锰酸锂的改性141

5.3.1锰酸锂的掺杂143

5.3.2锰酸锂的表面包覆145

5.4生产锰酸锂的主要原料及标准149

5.4.1电解二氧化锰150

5.4.2化学二氧化锰153

5.4.3四氧化三锰154

5.4.4其他锰化合物155

5.5锰酸锂生产工艺流程及工艺参数155

5.5.1锰酸锂生产工艺流程156

5.5.2锰酸锂生产工艺参数157

5.6锰酸锂的产品标准159

5.7锰酸锂的种类与应用领域160

5.7.1层状LiMnO2160

5.7.2层状Li2MnO3161

5.7.3尖晶石结构Li4Mn5O12162

5.7.4尖晶石结构5V正极材料162

5.7.5锰酸锂的应用领域163

参考文献164

第6章镍钴锰酸锂（NCM)三元材料

6.1镍钴锰酸锂的结构与电化学特征167

6.1.1镍钴锰酸锂的结构167

6.1.2镍钴锰酸锂的电化学特征171

6.2镍钴锰酸锂的合成方法174

6.2.1高温固相合成法175

6.2.2化学共沉淀法175

6.2.3溶胶-凝胶法176

6.3镍钴锰酸锂的改性177

6.3.1镍钴锰酸锂的掺杂177

6.3.2镍钴锰酸锂的表面包覆178

6.4生产三元材料的主要原料及标准181

6.5三元生产工艺流程及工艺参数184

6.5.1计量配料与混合工序184

6.5.2烧结工序185

6.5.3粉碎分级工序186

6.5.4合批工序186

6.5.5除铁工序186

6.5.6包装工序187

6.6三元材料的产品标准187

6.7镍钴锰酸锂三元材料的种类与应用领域189

参考文献190

第7章镍钴铝酸锂（NCA)材料

7.1镍钴铝酸锂的结构与电化学特征193

7.1.1镍钴铝酸锂的结构193

7.1.2镍钴铝酸锂的电化学特征196

7.2镍钴铝酸锂的合成方法202

7.2.1高温固相法202

7.2.2喷雾热分解法203

7.2.3溶胶-凝胶法203

7.2.4共沉淀法204

7.3镍钴铝酸锂的改性205

7.3.1离子掺杂改性206

7.3.2镍钴铝酸锂的表面包覆206

7.4生产镍钴铝酸锂材料的主要原料及标准209

7.4.1前驱体生产所用原料标准209

7.4.2材料烧结所用原料标准212

7.5镍钴铝酸锂生产工艺流程及工艺参数214

7.5.1前驱体生产工艺流程214

7.5.2NCA材料烧结工艺214

7.6镍钴铝酸锂的产品标准217

7.7镍钴铝酸锂材料的种类与应用领域218

参考文献220

第8章磷酸盐材料

8.1磷酸盐材料的结构与电化学特征222

8.1.1磷酸盐材料的结构222

8.1.2磷酸盐材料的电化学特征227

8.2磷酸盐材料的合成方法236

8.2.1LiFePO4的合成方法236

8.2.2LiMnPO4的制备方法240

8.2.3LiMnyFe1-yPO4的制备方法243

8.3磷酸盐材料的改性247

8.3.1磷酸盐材料的掺杂247

8.3.2磷酸盐材料的表面包覆250

8.3.3磷酸盐材料的纳米化255

8.4生产磷酸盐材料的主要原料及标准257

8.5磷酸盐材料生产工艺流程及工艺参数258

8.5.1草酸亚铁路线259

8.5.2氧化铁红路线261

8.5.3磷酸铁路线263

8.5.4水热工艺路线266

8.6磷酸盐系材料的产品标准271

8.7磷酸盐材料的种类与应用领域272

8.7.1电动汽车用动力电池272

8.7.2储能电池273

参考文献275

第9章富锂锰基固溶体材料及其生产工艺

9.1富锂锰基固溶体材料的结构与电化学特征281

9.1.1富锂锰基固溶体材料的结构281

9.1.2富锂锰基固溶体材料的电化学特征282

9.2富锂锰基固溶体材料的合成方法284

9.2.1共沉淀法284

9.2.2固相法285

9.3富锂锰基固溶体材料的改性285

9.3.1富锂锰基固溶体材料的表面包覆285

9.3.2富锂锰基固溶体材料与锂受体型材料复合286

9.3.3富锂锰基固溶体材料的表面改性286

9.3.4富锂锰基固溶体材料的其他改性手段286

9.4生产富锂锰基固溶体材料的主要原料及标准286

9.5富锂锰基固溶体材料生产工艺流程及工艺参数287

9.5.1沉淀工艺的参数288

9.5.2烧结工艺的参数292

9.6富锂锰基固溶体材料的应用领域294

参考文献294

第10章锂离子电池正极材料的测试方法

10.1正极材料的化学成分分析297

10.1.1钴酸锂的化学分析方法297

10.1.2镍钴锰酸锂的化学分析方法304

10.1.3锰酸锂的化学分析方法307

10.1.4镍钴铝酸锂的化学分析方法311

10.1.5磷酸铁锂的化学分析方法312

10.1.6微量单质铁的化学分析315

10.2正极材料的理化性能指标测试315

10.2.1粒度测试315

10.2.2比表面积测试316

10.2.3振实密度测试317

10.2.4XRD测试317

10.2.5扫描电镜测试318

10.2.6透射电镜测试319

10.2.7X射线光电子能谱测试319

10.2.8元素分布测试320

10.2.9X射线吸收谱测试320

10.3正极材料的电化学性能指标分析321

10.3.1容量测试321

10.3.2电压测试322

10.3.3循环测试323

10.3.4储存性能测试323

10.3.5倍率测试324

参考文献324

第11章锂离子电池正极材料展望

11.1动力锂离子电池正极材料技术路线之争325

11.2正极材料发展的展望332

11.2.1高电压钴酸锂334

11.2.2高镍正极材料335

11.2.3高电压磷酸盐材料339

11.2.4高温型锰酸锂材料341

11.3未来正极材料的发展方向342

11.3.1多锂化合物正极材料342

11.3.2利用氧离子的氧化还原344

11.3.3锂硫电池345

11.3.4锂空气电池346

11.4工业4.0在锂离子电池材料中的应用与发展趋势347

11.4.1工业4.0简介347

11.4.2工业4.0在锂离子电池材料中的应用现状与发展趋势349

11.4.3锂离子电池材料制造工业4.0未来发展路线图351

参考文献353

索引355

本书详细介绍了锂离子电池几种关键正极材料：钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂和富锂锰基固溶体。主要内容包括这些电极材料的发展历史、结构特征、工作原理、生产工艺流程、主要设备的选型、原材料与产品标准和应用领域等。本书还包括锂离子电池的研究开发史、基本工作原理、有关的热力学和动力学计算、产品的检测评价以及未来发展趋势等。

本书可作为锂离子电池正极材料研究领域的科研工作人员和工程技术人员的参考书，也可作为高等院校高年级学生和研究生的参考书。

一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池专利目的

《一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池》所要解决的技术问题是针对2015年6月之前的技术中锂离子电池能量密度低的问题，提供一种正极片。

一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池技术方案

《一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池》解决上述技术问题所采用的技术方案如下：提供一种正极活性材料，具有如下分子式：Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]。

同时，该发明还提供了上述正极活性材料的制备方法，包括将Li₂MoO₄溶于去离子水中，然后加入Ni² 的盐溶液，并调节pH值为3-4进行反应，随后在60-80℃蒸发溶液，析出沉淀，经冷却、过滤得到所述正极活性材料。并且，该发明还提供了一种正极片，包括正极集流体和位于正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性材料；所述正极活性材料为上述正极活性材料或者通过上述方法制备得到。另外，该发明还提供了采用上述正极片的锂离子电池，包括电池壳体以及设置于电池壳体内的电芯，所述电芯包括卷绕或层叠的正极片、隔膜和负极片；所述正极片为如前所述的正极片。

该发明提供的正极活性材料的分子为多面体构造，由六个八面体MoO₆围绕一个中心八面体NiO₆通过共价键结合为一个稳定的分子，其化学式为Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]。

该发明所合成的化合物，可以作为锂离子电池正极材料使用。按Mo⁶ Mo³ 进行氧化还原反应，六个过渡金属离子Mo⁶ 全部还原为Mo³ 可以提供18个电子，因此该材料可发挥的理论克容量非常高，达到459毫安时每克^-1，约为传统正极材料如LiCoO₂、LiFePO₄等的三倍。

一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池改善效果

《一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池》提供的方法制备得到的Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]的平均粒径非常小，达到600纳米以下，作为正极活性材料使用时，可更有效提高离子电导率，使其高理论克容量的优点得到充分利用，从而利于大大提高锂离子电池能量密度。

本标准规定了锂离子电池正极/负极水性粘结剂的术语和定义、产品分类、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量承诺。

本标准适用于选用海洋生物多糖为主要原材料的锂离子电池正极/负极水性粘结剂。2100433B

一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池操作内容

《一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池》提供的正极活性材料具有如下分子式：Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]。上述正极活性材料具有较高的理论克容量，可有效的提高锂离子电池的能量密度。根据该发明，优选情况下，所述正极活性材料的平均粒径为100-600纳米。纳米级的上述正极活性材料可以缩短锂离子在电极中的传输距离，从而在一定程度上提高离子电导率。利于进一步提高正极活性材料的导电性，提高其充放电容量，利于提高由该正极活性材料制备得到的锂离子电池的能量密度。

该发明还提供了上述正极活性材料的制备方法，包括将Li₂MoO₄溶于去离子水中，然后加入Ni² 的盐溶液，并调节pH值为3-4进行反应，随后在60-80℃蒸发溶液，析出沉淀，经冷却、过滤后得到所述正极活性材料。

该发明采用Li₂MoO₄及含Ni² 的氯化盐/硝酸盐/硫酸盐为主要合成原料，调节溶液pH值以有利于分子性簇离子的自组装形成，加热搅拌溶液进行化学反应，最终形成分子性簇离子[NiMo₆O₂₄H₆]^4-，溶液经蒸发浓缩后，Li 作为对阳离子与该阴离子结合，形成该发明中的化合物Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]。

上述制备方法中，各物质的添加量可按Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]中各元素的含量比进行添加，通常会根据实际情况适当过量添加，该发明中，优选情况下，所述Mo元素与Ni元素的物质的量之比为3-9:1。

根据该发明，为有效制备平均粒径小、杂质少的上述正极活性材料，优选情况下，过滤时，采用含有水和水溶性醇类有机溶剂的混合溶剂对沉淀进行冲洗，然后进行抽滤、干燥，得到所述正极活性材料。

通过上述方法制备得到的正极活性材料的平均粒径为纳米级，达到600纳米以下，优选情况下，所述正极活性材料的平均粒径为100-600纳米，更优选为100-500纳米，并且粒径均匀。纳米级的上述正极活性材料可以缩短锂离子在电极中的传输距离，从而在一定程度上提高离子电导率。

进行冲洗操作时，采用的混合溶剂中，水溶性醇类有机溶剂与水的体积比为1-5:1，优选为1-2:1。采用上述混合溶剂对沉淀进行冲洗，一方面可有效除去反应产物中的杂质，另一方面可有效避免所需的正极活性材料溶于溶剂中，导致产率降低。并且，采用上述组成的混合溶剂进行冲洗，所需的混合溶剂剂量少，并且利于减小正极活性材料的平均粒径。

上述步骤中所采用的水溶性醇类有机溶剂可采用常规的水溶性醇类有机溶剂，例如具体可以选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或异丙醇中的一种或多种。同时，该发明还提供了一种正极片，包括正极集流体和位于正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括如前所述的方法制备得到的正极活性材料。与2015年6月之前正极片类似的，该发明中，所述正极集流体的种类已为该领域技术人员所公知，例如可以选自铝箔、铜箔、冲孔钢带。

根据该发明，正极材料内，正极活性材料的含量为20-99wt％，优选为20-90wt％，更优选为30-60wt％。该发明中，优选情况下，正极材料中，正极活性材料的平均粒径为600纳米以下，进一步优选情况下，所述正极活性材料的平均粒径为100-600纳米，更优选为100-500纳米。此时，利于进一步提高正极活性材料的导电性，提高其充放电容量，利于提高由该正极活性材料制备得到的锂离子电池的能量密度。所述正极材料中除上述正极活性材料外，通常还包括正极粘结剂和选择性含有的正极导电剂。

该发明所述的正极材料对正极粘结剂没有特别的限制，可以采用该领域已知的各种可用于锂离子二次电池的正极粘结剂，例如，可以为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或LA132中的一种或几种。所述正极材料中，所述正极粘结剂的含量为0.5-10wt％，优选为3-10wt％，更优选为5-10wt％。

该发明提供的正极材料还可以选择性的含有2015年6月之前的技术正极材料中通常所含有的正极导电剂。由于正极导电剂用于增加电极的导电性，降低电池的内阻，因此该发明优选含有正极导电剂。所述正极导电剂种类为该领域技术人员所公知，例如，所述正极导电剂可以选自导电碳黑、乙炔黑、炉黑、碳纳米管等正极导电剂中的一种或几种。

发明人在试验中意外的发现，该发明中，在正极活性材料为该发明提供的正极活性材料的基础上，当正极导电剂采用导电碳黑时，可实现更好的导电效果，使正极活性材料发挥出更高的克容量，从而更明显的提高锂离子电池的能量密度。

所述正极材料中，所述正极导电剂的含量为0.5-70wt％，优选为30-60wt％。此时，在采用该发明提供的方法制备的正极活性材料的基础上，在上述正极导电剂添加量的情况下，利于提高正极活性材料的克容量。

根据该发明，上述正极片的制备方法为公知的，例如，正极片的制备方法包括在正极集流体上涂覆含有正极活性材料、正极粘结剂和选择性含有的正极导电剂的浆料，干燥、辊压，裁片后即得到正极片。所述干燥通常在50-160℃，优选80-150℃下进行。所述辊压和裁片为该领域技术人员公知，辊压完成后，按照所制备电池要求的正极尺寸进行裁切，得到正极片。所述涂覆步骤在正极集流体上形成厚度为0.01-1毫米的正极材料层。

根据该发明，用于制备正极浆料的溶剂可以选自常规的溶剂，如可以选自N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、N，N-二乙基甲酰胺（DEF）、二甲亚砜（DMSO）、四氢呋喃（THF）以及醇类中的一种或几种。溶剂的用量使所述浆料能够涂覆到所述集流体上即可。

同时，该发明还提供了一种采用上述正极片的锂离子电池，包括电池壳体以及设置于电池壳体内的电芯，所述电芯包括依次设置的正极片、隔膜和负极片；所述正极片为如前所述的正极片。根据该发明，上述锂离子电池中，正极片以外的其余部件，例如电池壳体、隔膜、负极片等均可采用2015年6月之前的常规结构和材料。

例如，与2015年6月之前的技术一样，所述负极的组成为该领域技术人员所公知。负极中包含的负极活性物质包括能够与锂离子反应形成含锂化合物的材料，以及锂合金。优选情况下，使用金属锂片作为负极。

该发明中，如2015年6月之前的，隔膜设置于正极片和负极片之间，具有电绝缘性能和液体保持性能。所述隔膜可以选自锂离子二次电池中所用的各种隔膜，优选情况下，所述隔膜选自聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜。所述隔膜的位置、性质和种类为该领域技术人员所公知。

将上述正极片、隔膜、负极片依次设置，并通过常规的方式制备形成电芯。将上述电芯放置于电池壳体内，并通过正极极耳将正极片与电池的正极焊接，使正极片与电池的正极电连接，通过负极极耳将负极片与电池的负极焊接，使负极片与电池的负极电连接。

如该领域技术人员所公知的，将电芯置于电池外壳内之后，还需向电池外壳内注入电解液，使电芯浸没于电解液中，最后经过塑化和化成即可得到该发明提供的锂离子二次电池。

该发明对电解液没有特殊限制，可采用常规的各种，例如，如该领域技术人员所公知的，所述电解液由非水溶剂以及溶解于非水溶剂的电解质组成。上述非水溶剂没有特别限定，可使用迄今为止的非水溶剂。所述非水溶剂可以使2015年6月之前技术中的各种高沸点溶剂、低沸点溶剂或者他们的混合物。例如，可以选自γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二苯酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、磺内酯以及其他含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类、有机酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、环丁砜、乙腈、二甲亚砜中的至少一种。

所述非水溶剂中溶解的电解质，该发明同样没有特别的限定，可使用通常用于非水电解液锂二次电池的电解质。如六氟磷酸锂（LiPF₆）、四氟硼酸锂（LiBF₄）、六氟砷酸锂（LiSbF₆）、高氯酸锂（LiClO₄）、氟烃基磺酸锂（LiCF₃SO₃）、Li（CF₃SO₂）₂N、LiC₄F₉SO₃、高铝酸锂（LiAlO₄）、LiN（C_xF_{2x 1}SO₂）（C_yF_{2y 1}SO₂）（式中x和y为1-10的自然数）、氯化锂（LiCl）及碘化锂（LiI）中的一种或几种。非水电解液中电解质的浓度一般为0.1-2.0摩尔/升，优选为0.7-1.6摩尔/升。

一种正极活性材料及其制备方法、正极片及锂离子电池实施案例

• 实施例1

该实施例用于说明该发明公开的正极活性材料及其制备方法。

1、正极活性材料制备

将5克（28.77毫摩尔）的Li₂MoO₄溶于60毫升去离子水中，随后加入1.2564克（4.78毫摩尔）的NiSO₄·6H₂O固体，再逐滴加入浓硫酸，调整溶液pH值为3.5，随后将溶液温度调到60-80℃，蒸发溶液，直到溶液中出现沉淀，停止加热，将溶液自然冷却。采用含有水与乙醇（体积比为1:1）的混合溶剂对沉淀进行清洗，随后进行抽滤、干燥，得到平均粒径为480纳米的正极活性材料。

2、晶体构造表征

对正极活性材料进行X射线衍射分析，其X射线衍射谱图如图1所示。

3、晶体形貌表征

对正极活性材料进行扫描电子显微镜分析，如图2所示，可以看出，正极活性材料的颗粒形貌为纳米级的棒状粒子。

4、元素成分分析

对沉淀物进行元素能谱分析，如图3所示，测得的Ni的质量分数为5.46％，Mo的质量分数为52.19％，并采用电感耦合等离子体光谱仪（ICP）对沉淀物中的锂元素进行含量分析，测得的Li的质量分数为2.58％，经换算，Li、Ni、Mo两者的摩尔比接近4:1:6，表明合成的正极活性材料为Li₄[NiMo₆O₂₄H₆]。

5、正极片的制备

将正极活性材料:导电碳黑:正极粘结剂（PVDF）按30％:60％:10％的质量百分比进行浆料制备、涂布、烘干、辊压、裁片，得到正极片。

6、锂离子电池的制备

采用上述正极片（直径14毫米），金属锂片为负极片，EC:DEC＝3:7（体积比）（含1摩尔/升的LiPF₆）为电解液，制成2032型扣式电池S1。

• 实施例2

该实施例用于说明该发明公开的正极活性材料的制备方法、正极片及锂离子电池。

1、正极活性材料制备

将7.48克（43.02毫摩尔）的Li₂MoO₄溶于60毫升去离子水中，随后加入1.2564克（4.78毫摩尔）的NiSO₄·6H₂O固体，再逐滴加入浓硫酸，调整溶液pH值为3，随后将溶液温度调到60-80℃，蒸发溶液，直到溶液中出现沉淀，停止加热，将溶液自然冷却。采用含有水与乙醇（体积比为1:5）的混合溶剂对沉淀进行清洗，随后进行抽滤、干燥，得到平均粒径为475纳米的正极活性材料。

2、正极片的制备

将正极活性材料:导电碳黑:正极粘结剂（PVDF）按40％:55％:5％的质量百分比进行浆料制备、涂布、烘干、辊压、裁片，得到正极片。

3、锂离子电池的制备

采用上述正极片（直径14毫米），金属锂片为负极片，EC:DEC＝3:7（体积比）（含1摩尔/升的LiPF₆）为电解液，制成2032型扣式电池S2。

• 实施例3

该实施例用于说明该发明公开的正极活性材料的制备方法、正极片及锂离子电池。

1、正极活性材料制备

将2.493克（14.34毫摩尔）的Li₂MoO₄溶于60毫升去离子水中，随后加入1.2564克（4.78毫摩尔）的NiSO₄·6H₂O固体，再逐滴加入浓硫酸，调整溶液pH值为4，随后将溶液温度调到60-80℃，蒸发溶液，直到溶液中出现沉淀，停止加热，将溶液自然冷却。采用含有水与乙醇（体积比为1:2）的混合溶剂对沉淀进行清洗，随后进行抽滤、干燥，得到平均粒径为450纳米的正极活性材料。

2、正极片的制备

将正极活性材料:导电碳黑:正极粘结剂（PVDF）按55％:42％:3％的质量百分比进行浆料制备、涂布、烘干、辊压、裁片，得到正极片。

3、锂离子电池的制备

采用上述正极片（直径14毫米），金属锂片为负极片，EC:DEC＝3:7（体积比）（含1摩尔/升的LiPF₆）为电解液，制成2032型扣式电池S3。

• 实施例4

该实施例用于说明该发明公开的正极活性材料的制备方法、正极片及锂离子电池。正极片的制备方法与实施例1基本相同，区别在于采用乙炔黑替换导电碳黑，制成正极片。采用上述正极片，按照实施例1的方法制备得到2032型扣式电池S4。

• 对比例1

该对比例用于对比说明该发明公开的正极活性材料的制备方法、正极片及锂离子电池。采用实施例1的方法制备锂离子电池，不同的是，采用常规的钴酸锂作为正极活性材料制备正极片以及锂离子电池。得到锂离子电池D1。

• 对比例2

该对比例用于对比说明该发明公开的正极活性材料的制备方法、正极片及锂离子电池。采用实施例1的方法制备锂离子电池，不同的是，采用常规的钴酸锂作为正极活性材料，并采用乙炔黑替换导电碳黑制备正极片以及锂离子电池。得到锂离子电池D2。

性能测试

对上述制备得到的锂离子电池S1-S4以及D1、D2进行如下测试：25℃环境下，对电池在电压范围为1.5-4.2伏、电流密度为17毫安/克的条件下进行恒流充放电循环。得到的测试结果见表1。

从表1的测试结果可以看出，采用该发明提供的方法制备得到的正极活性物质的粒径小，用于正极片上时，利于提高其导电性能。对比实施例1和实施例4的测试结果可知，采用导电碳黑与该发明方法制备的正极活性材料共同使用时，可更好的提高电池的导电性能和比容量。