一种包覆有硫碳的氮掺杂富锂锰基层状材料及制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种包覆有硫碳的氮掺杂富锂锰基层状材料及制备和应用，将锰盐、钴盐、镍盐溶解去离子水中，将氨水/氢氧化钠混合滴入，抽滤得氢氧根前驱体；将前驱体与锂源混合，煅烧，冲洗四次，烘烤得到锰基层状富锂材料，粉碎煅烧加入到溶解有C2H2O4/C14H14S2乙醇溶液中，直到凝胶形成；制得的凝胶烘干、研磨，既得包覆有硫碳的氮掺杂富锂锰基层状材料。本发明专利技术制备方法得到的覆有硫碳的氮掺杂锰基层状富锂氧化物具有高的比容量和优异的循环性能，尤其是其倍率性能和充放电库伦效率，相对于同成分的锰基层状富锂氧化物和单纯的包覆改性锰基层状富锂氧化物而言，得到了很大的改善。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆有硫碳的氮掺杂富锂锰基层状材料及制备和应用
本专利技术涉及一种具有优异倍率性能、循环性能和库伦效率的新型富锂锰基材料及其具体的制备方法和应用，属于锂离子电池

技术介绍
随着能源危机问题、环境污染问题的步步紧逼，新能源、绿色、可循环、储能等新词汇日益成为社会发展的热点。虽说铅酸电池、镍氢电池在一定的程度上缓解这能源紧促的问题，但由于其环境不友好，电压平台低，能量密度地等问题，其始终难以在绿色发展问题上发挥建设性的作用。太阳能、风能、潮汐能等能源对人类来说是一个丰富的真正绿色的能量来源，但由于其间接不可持续性等问题，在现阶段难以解决人类所面临的能源问题。锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、工作电压平稳、自放电小等优点，它被认为是当今主要的能源问题突破点之一。它不光可作为3C数码电子产品的能源，还可作为移动设备（如电动车，混合电动车）的能量来源。其在风光储能方面，也有巨大的应用空间。近年来，便携式电子产品(如：笔记本电脑、移动电话、便携式摄像机、数码相机、无绳电动工具等)的持续走强，锂离子电池市场的需求一直保持相当高的增长速度；随着锂离子电池应用领域的不断拓宽，市本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包覆有硫碳的氮掺杂富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将锰盐、钴盐、镍盐溶解到去离子水中，并在搅拌速度为400～950r/min的条件下，搅拌1～2.5小时；其中锰盐的浓度为0.07～2.6mol/L，钴盐和镍盐的浓度均为0.01～2.5mol/L；（2）在搅拌速度为400～950r/min的条件下，将氨水/氢氧化钠混合溶液以0.5～2.5滴/s的速度滴入步骤（1）所制得的溶液中，使其最终pH值为11；然后继续搅拌0.5～2.5小时，再将上述悬浊液抽滤，并在真空烘箱里，在100℃温度下，烘烤6小时，即可得到氢氧根前驱体；（3）将上述步骤（2）制得前驱体与锂源进行充分...

【技术特征摘要】
1.一种包覆有硫碳的氮掺杂富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将锰盐、钴盐、镍盐溶解到去离子水中，并在搅拌速度为400～950r/min的条件下，搅拌1～2.5小时；其中锰盐的浓度为0.07～2.6mol/L，钴盐和镍盐的浓度均为0.01～2.5mol/L；（2）在搅拌速度为400～950r/min的条件下，将氨水/氢氧化钠混合溶液以0.5～2.5滴/s的速度滴入步骤（1）所制得的溶液中，使其最终pH值为11；然后继续搅拌0.5～2.5小时，再将上述悬浊液抽滤，并在真空烘箱里，在100℃温度下，烘烤6小时，即可得到氢氧根前驱体；（3）将上述步骤（2）制得前驱体与锂源进行充分混合，然后将前驱体和锂源的混合料送入马弗炉中，在800℃下煅烧10小时，升温速度为4℃/min，待煅烧物冷却后，用去离子水冲洗四次，然后将其放入烘箱中，在空气环境和150℃下烘烤8小时，即得到锰基层状富锂材料，镍钴锰总摩尔量与锂的摩尔量比为1：1.35～1.45；（4）将上述步骤（3）制得的锰基层状富锂材料粉碎，然后在500～700℃下煅烧0.5～5h，气氛为氨气/Ar混合气体，氨气和Ar的量比为1:1，升温速率为5℃/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，李敏，张春明，吴晓燕，段磊，王艳丽，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31