一种具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料及其制法制造技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池
，特别涉及一种具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料及其制法。
技术介绍
近几年来，由于锰基层状氧化物(Li[LixMnyNz]O2,N＝金属元素,x+y+z＝1)具有较高的工作电位下(>3.5VvsLi/Li+)其理论放电比容量可达200mAhg-1以上而广受关注和研究。它的高的比能量有望成为下一代高能量密度的锂离子电池正极材料。但目前看来，锰基层状氧化物发展的瓶颈是较低的电子和离子电导率和循环性能。低的电导率由内部非电化学活性的Li2MnO3成份所影响的，而循环性能则是由于循环过程所造成的内部不可逆的结构转变以及严重的过渡金属离子溶出和电解液在高电压下材料表面的催化氧化所致。前者可以通过表面包覆电子导电物体或纳米化处理来提高其电导率，而后者除了不可抵制的内部结构的不可逆转变之外，过渡金属离子溶出和电解液的分解则可以通过表面包覆惰性保护层来得以缓解。目前包覆层材料主要有金属氧化物、氟化物和磷酸盐等。然而，这些包覆物中，绝大多数的电子和离子电导率都很低，虽然能提高锰基富锂的循环稳定性，但会进一步降低其倍率性能的发挥。专利技术...
【技术保护点】
一种具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制pH值范围为8～9的三羟甲基氨基甲烷的盐酸盐缓冲溶液，然后在搅拌速度为800～1000r·min‑1的条件下加入锰基层状富锂材料，搅拌1～2h后，再以1000～1500r·min‑1的搅拌速度加入多巴胺盐酸盐，搅拌24～48h，得到前驱物C；(2)在搅拌速度为900～1300r·min‑1的条件下将磷酸锂加入到步骤(1)制得的前驱物C中，边加热边搅拌，直至只有固体剩下，得到前驱物D；(3)将步骤(2)制得的前驱物D置于700～800℃马弗炉中燃烧10～24h，即得到具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料。
【技术特征摘要】
1.一种具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制pH值范围为8～9的三羟甲基氨基甲烷的盐酸盐缓冲溶液，然后在搅拌速度为800～1000r·min-1的条件下加入锰基层状富锂材料，搅拌1～2h后，再以1000～1500r·min-1的搅拌速度加入多巴胺盐酸盐，搅拌24～48h，得到前驱物C；(2)在搅拌速度为900～1300r·min-1的条件下将磷酸锂加入到步骤(1)制得的前驱物C中，边加热边搅拌，直至只有固体剩下，得到前驱物D；(3)将步骤(2)制得的前驱物D置于700～800℃马弗炉中燃烧10～24h，即得到具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料。2.根据权利要求1所述的具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的锰基层状富锂材料的分子式为Li[LixMnyNz]O2，其中x+y+z＝1，N为Co、Ni、Fe、Ru、Ti、Al中的至少一种。3.根据权利要求2所述的具有均匀磷酸锂包覆层的锰基层状富锂材料的制备方法，其特征在于所述的锰基层状富锂材料由以下方法制备得到：(Ⅰ)按锰基层状富锂材料的分子式Li[LixMnyNz]O2选取对应的锰盐、元素N对应的盐，然后在搅拌速度为300～1000r/min的条件下将锰盐、元素N对应的盐溶解在去离子水中形成溶液；所述的锰盐为乙酸锰、氯化锰、硝酸锰和硫酸锰中的至少一种；所述的元素N对应的盐为元素N的乙酸盐、氯化盐、硝酸盐和硫酸盐中的至少一种；所述的元素N为任何一种或一种以上的金属元素；其中锰盐的浓度为0.2～2molL-1，元素N对应的盐的总浓度为0.005～2molL-1；(Ⅱ)在搅拌速度为300～1000r/min的条件下将草酸异丙醇溶液以0.5～2滴/s的速度滴加到步骤(Ⅰ)中的溶液中，再以10000～20000r/min的转速离心分离产物，用无水乙醇洗涤3～5次，并在60～150℃干燥12～24h，得到草酸盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈东瑞，陈敏，钟晓欣，李伟善，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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