一种铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铌(Nb)掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料，其化学式为Li1.20‑xNbxMn0.54Co0.13Ni0.13O2(0≤x≤0.10)。本发明专利技术采用聚合物模板法制备，主要步骤如下：将干燥的交联聚(丙烯酰胺‑甲基丙烯酸)微球浸泡在含有尿素的Mn

【技术实现步骤摘要】
一种铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料及其制备方法
本专利技术涉及电化学
，更具体的说是涉及一种铌(Nb)掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料及其制备方法。
技术介绍
经济的腾飞带来能源的窘迫，化石能源短缺，污染严重，因此绿色可再生的新型能源等的研究和利用逐渐引起了全球范围广泛的关注。其中，化学电源能够高效地转换及存储能量，有利于突破自然能源地域、时间等的限制，更加合理地提高其利用率，如太阳能电池等。锂离子电池—新绿色电源的一种，具有容量高、电压高、安全、环保等诸多优点，多应用于便携设备中，为最具前景的能源设备。但是，要想拓展其应用，就必须提高能量密度、功率密度，以及快速安全的充放电能力，以上限制因素与电极材料密切相关，研发新式电极材料成为了目前科研的方向。相比于其它锂离子电池正极材料，富锂锰基层状氧化物(Li-richmanganese-basedlayeredoxides,LMLO)材料具有超过900Wh/kg的能量密度，是下一代动力锂离子电池的理想正极材料之一。此类材料的化学式可表示为zLi2MnO3·(1-z)LiMO2(M为Co、Ni、Mn、Fe、Cr等元素中的一种或几种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料，其特征在于，正极材料的化学式为Li1.20‑xNbxMn0.54Co0.13Ni0.13O2，其中0≤x≤0.10。

【技术特征摘要】
1.一种铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料，其特征在于，正极材料的化学式为Li1.20-xNbxMn0.54Co0.13Ni0.13O2，其中0≤x≤0.10。2.根据权利要求1所述的铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料，其特征在于，所述正极材料具有球形形貌，由纳米颗粒聚集而得。3.一种根据权利要求1-2任一项所述的铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，采用聚合物模板法制备，具体步骤如下：(1)聚合物模板的制备：通过微乳液聚合法合成聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)微球，微球经冷冻干燥得到聚合物模板；(2)富锂正极材料前驱体的制备：将聚合物模板浸泡在含有尿素的过渡金属盐水溶液中，加热至水分完全蒸发，将得到的微球加入含有锂盐和铌盐的溶液中，干燥得到富锂正极材料前驱体；(3)富锂锰基层状氧化物正极材料的制备：将富锂正极材料前驱体在空气中分段高温煅烧，冷却得到产物Li1.20-xNbxMn0.54Co0.13Ni0.13O2。4.根据权利要求3所述的铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)富锂正极材料前驱体的制备包括如下步骤：a.将聚合物模板置于水溶液中，室温下溶胀1h，再加入尿素、过渡金属盐，震荡3h，得到混合溶液；b.将步骤a中的混合溶液升高温度至88-92℃，加热至水分完全蒸发，得到纳米复合聚合物微球；c.将步骤b中的纳米复合聚合物微球加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，李继成，孙凯玲，雷钢铁，肖启振，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43