The invention relates to a preparation method of a carbon aerogel composite lithium manganate material, the method is simple and easy to operate, low cost, short time, the composite carbon gel before the air inside the carbon gel discharge, hierarchical structure is more favorable for gas phase sulfur carbon into the gel, the full structure advantages of volatile carbon gel materials the can is distributed in the gap of carbon gel lithium manganate of micro structure, so as to optimize the load uniformity of carbon gel lithium manganate, obtained excellent electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
一种碳凝胶复合锰酸锂材料的制备方法
本专利技术涉及锂电池
,具体涉及一种碳凝胶复合锰酸锂材料的制备方法。
技术介绍
随着能源消耗和需求的不断增长,可开发利用的石油资源日益枯竭,解决能源消耗和随之而来的环境污染的冲突已经成为一个全球化的问题,因此对洁净能源太阳能和风能的开发利用迫在眉睫,而利用这些能源需要安全、低成本、高能量密度和长寿命的电化学储能器件来实现。以铅酸电池、镇氢电池和锂离子电池为代表的二次电池作为一种可循环使用的高效新能源存储器件,成为缓解能源和环境问题的一种重要的技术途径。特别是近年来迅速发展的便携式电子消费品、电动汽车和工具、国防军事装备用电源系统,智能电网以及分布式能源系统等众多应用领域,无不显示出二次电池对当今社会可持续发展的支撑作用,以及在新能源领域中不可替代的地位。对于锂二次电池用正极活性材料,广泛使用含锂的钴氧化物(LiCoO2)。另外,可还使用含锂的锰氧化物如具有层状晶体结构的LiMnO2、具有尖晶石晶体结构的LiMn2O4等以及含锂的镍氧化物(LiNiO2)。目前锂离子电池正极材料LiMnO2的合成方法主要有高温固相合成法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、Pechini法等。其中共沉淀法、溶胶一凝胶法、Pechini法等软化学法工艺复杂,不易实现产业化。因此常规合成方法主要采用高温固相合成法。高温固相合成法操作及工艺路线设计简单,工艺参数易于控制,制备的材料性能稳定,易于实现工业化大规模生产。但常规的高温固相合成法制备LiMnO2时,需要大量的惰性保护气体,惰性气体成本较高。表面包覆是目前改善锂离子电池正极材料不足的有效方法之一 ...
【技术保护点】
一种碳凝胶复合锰酸锂材料的制备方法,该方法包括如下步骤:(1)制备锰酸锂复合材料该锰酸锂复合材料的化学式为LiMn1‑x‑yNixTiyO2,其中:x=0.1‑0.15,y=0.02‑0.03;按照上述化学式中的Li、Mn、Ni、Ti的摩尔量称取纯度大于99%的碳酸锂、纯度大于99%的四氧化三锰、纯度大于99%的氧化镍和纯度大于99%的氧化钛,将上述碳酸锂、四氧化三锰、氧化镍和氧化钛机械混合球磨成粉,在850‑900℃下烧结4‑5h,得到锰酸锂前驱体粉;对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧,使反应粉料熔融,等离子电弧电压20‑40kV,等离子电弧电流500‑1000A;将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内,冷却后对颗粒粉碎筛分,筛分得到的颗粒大小为5‑10微米的球型正极锰酸锂材料;其中所述用于喷射的喷嘴直径2‑5mm;(2)负载凝胶碳(21)将锰酸锂复合材料放入活塞密封气缸底部,锰酸锂复合材料上部叠放碳凝胶材料,装入活塞; 其中碳凝胶材料与锰酸锂复合材料的质量比为1:(9‑10);(22)排出气缸内及碳凝胶材料中的空气,然后通过气缸出口通入惰性气体;(23)密封气缸出口,快速推 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳凝胶复合锰酸锂材料的制备方法,该方法包括如下步骤:(1)制备锰酸锂复合材料该锰酸锂复合材料的化学式为LiMn1-x-yNixTiyO2,其中:x=0.1-0.15,y=0.02-0.03;按照上述化学式中的Li、Mn、Ni、Ti的摩尔量称取纯度大于99%的碳酸锂、纯度大于99%的四氧化三锰、纯度大于99%的氧化镍和纯度大于99%的氧化钛,将上述碳酸锂、四氧化三锰、氧化镍和氧化钛机械混合球磨成粉,在850-900℃下烧结4-5h,得到锰酸锂前驱体粉;对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧,使反应粉料熔融,等离子电弧电压20-40kV,等离子电弧电流500-1000A;将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内,冷却后对颗粒粉碎筛分,筛分得到的颗粒大小为5-10微米的球型正极锰酸锂材料;其中所述用于喷射的喷嘴直径2-5mm;(2)负载凝胶碳(21)将锰酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人,
申请(专利权)人:苏州思创源博电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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