富锂锰基正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于能源储存材料技术领域，具体为一种富锂锰基正极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术以富锂锰基层状正极材料Li‑Mn‑Ni‑O体系为研究对象，对比不同组分比例下的电性能，找出综合性能最佳的化合物配比。Li

【技术实现步骤摘要】
富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于能源储存材料
，具体涉及富锂锰基正极材料及其合成方法和在锂离子电池中的应用。
技术介绍
锂离子电池已经广泛地应用于汽车、可携带电子设备以及能量储存系统中，成为人们日常生活中不可或缺的重要材料。其中，正极材料决定着整个锂离子电池的总容量，是锂离子电池的关键技术，受到科研人员的广泛关注1-2。虽然磷酸铁锂、钴酸锂以及三元锂离子正极材料已经商业化，但仍然满足不了人们的日益增长的需求3-6。所以，开发新一代高性能锂离子电池迫在眉睫。富锂锰基正极材料以其较高的能量密度、低廉的成本和无毒性，被视为新一代最具竞争力的正极材料。Li-Mn-Ni-O体系富锂层状正极材料中因为含有Li2MnO3组分，相比于传统的层状正极材料和其他结构的正极材料，具有更高的理论比容量；另外，层状结构的锂离子传输的通道为整个锂离子层的平面二维通道，相比于橄榄石结构和尖晶石结构的一维单离子来说具有更快的锂离子传输速度，所以在较大的电流下更有更好的性能；同时，因为使用造价低廉的锰、镍元素并且不含带有毒性的钴元素，所以该体系的正极材料对环境友好，并且成本较低7。但是，富锂锰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）用共沉淀法合成前驱物碳酸镍锰微球：首先，将0.53±0.01g硫酸镍和1.01±0.01g硫酸锰超声溶解在40±2mL的去离子水中，得到溶液A；将3.36±0.01g碳酸氢钠溶液超声溶解在40±2mL的去离子水中，配成浓度为1.00±0.01 mol/L的澄清溶液B；利用蠕动泵将A溶液以180±5 mL/h的速率滴加入B溶液中，在23±2℃下进行共沉淀反应，滴加的同时以250±10rpm的转动速率不断搅拌；滴加结束后，在室温下继续反应8~9h；再将反应得到的沉淀物用去离子水和无水乙醇清洗，最后放入真空烘箱，在55‑65℃的条件下干燥...

【技术特征摘要】
1.一种富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）用共沉淀法合成前驱物碳酸镍锰微球：首先，将0.53±0.01g硫酸镍和1.01±0.01g硫酸锰超声溶解在40±2mL的去离子水中，得到溶液A；将3.36±0.01g碳酸氢钠溶液超声溶解在40±2mL的去离子水中，配成浓度为1.00±0.01mol/L的澄清溶液B；利用蠕动泵将A溶液以180±5mL/h的速率滴加入B溶液中，在23±2℃下进行共沉淀反应，滴加的同时以250±10rpm的转动速率不断搅拌；滴加结束后，在室温下继续反应8~9h；再将反应得到的沉淀物用去离子水和无水乙醇清洗，最后放入真空烘箱，在55-65℃的条件下干燥10~12h，得到前驱物碳酸镍锰微球；（2）用高温烧结法合成富锂锰基材料：将上一步得到的前驱物与碳酸锂进行混合研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：车仁超，汪敏，宋元哲，张捷，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31