一种长寿命高倍率铝镍共掺杂锰酸锂正极材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长寿命、高倍率铝镍共掺杂尖晶石型锰酸锂正极材料制备方法。该方法包括如下步骤：制备掺杂剂分散液、燃料剂分散液、混合和制备产物等步骤，机械搅拌均匀后得到混合物浆料，然后置于瓷坩锅中。将坩埚置于500℃马弗炉中保温1h，冷却后研磨，之后在650℃二次焙烧6h，再次研磨得到最终产物LiAl0.1NixMn1.9‑xO4(x=0.01‑0.10)。本发明专利技术合成的镍铝共掺杂锰酸锂正极材料的倍率性能明显优于现有的LiMn2O4。本发明专利技术采用固液水混合体系，机械搅拌混合时间短，反应混合物浆料不需要干燥，直接加热进行燃烧反应，制备工艺简单、快速，并且电化学性能优异，为产业化打下良好的基础。

【技术实现步骤摘要】
一种长寿命高倍率铝镍共掺杂锰酸锂正极材料制备方法
本专利技术涉及锂离子电池正极材料的制备方法，具体是一种长寿命、高倍率铝镍共掺杂尖晶石型锰酸锂正极材料及其制备方法，属于锂离子电池正极材料

技术介绍
锂离子电池由于其具有高能量、高功率密度，无记忆效应，安全性能好等优点被广泛的应用于电动车、混合动力电动车，便携式电子设备中，从而主导了能源供应市场。尖晶石型锰酸锂具有可供锂离子快速迁移独特的三维空间结构以及其具有低毒、低消耗、高安全性、环境友好等优点最有可能替代商业化的钴酸锂成为新一代较有前景的正极材料。但是，锰酸锂在循环过程中结构不稳定，循环性能不佳，尤其是在高倍率条件下，容量衰减很快，这制约了尖晶石型锰酸锂在锂离子电池领域的大规模商业化的使用。针对这些问题研究者发现金属离子的掺杂是提高尖晶石LiMn2O4电化学循环性能的重要手段之一，有研究表明同时掺杂两种阳离子，在抑制Jahn-Teller效应的同时，提高LiMn2O4的放电比容量，并且取得了明显的效果。在众多掺杂离子中Al、Ni因其储量丰富，无毒，且便宜被认为是最有利的掺杂剂，因此引起了许多研究者的广泛关注。目前国内外关于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长寿命高倍率铝镍共掺杂锰酸锂正极材料制备方法，以碳酸锂为锂源、碳酸锰为锰源、醋酸镍和碱式碳酸为铝掺杂剂，按照化学计量比Li：Mn：Al：Ni=1：(1.9‑x)：0.1：x (x=0.01、0.03、0.05、0.08、0.10)配比原料，添加原料总质量的5 wt.%柠檬酸为燃料。其特征在于包括以下步骤：A、制备镍掺杂剂分散液按照化学计量比Li：Mn：Al：Ni=1：(1.9‑x)：0.1：x (x=0.01‑0.10)称量固体醋酸镍，然后以克计醋酸镍的质量，以毫升计去离子水的体积，按照质量与体积比为1:8‑15，将醋酸镍加到去离子水中，使醋酸镍完全溶解，得到均匀镍掺杂剂的分散液。B、...

【技术特征摘要】
1.一种长寿命高倍率铝镍共掺杂锰酸锂正极材料制备方法，以碳酸锂为锂源、碳酸锰为锰源、醋酸镍和碱式碳酸为铝掺杂剂，按照化学计量比Li：Mn：Al：Ni=1：(1.9-x)：0.1：x(x=0.01、0.03、0.05、0.08、0.10)配比原料，添加原料总质量的5wt.%柠檬酸为燃料。其特征在于包括以下步骤：A、制备镍掺杂剂分散液按照化学计量比Li：Mn：Al：Ni=1：(1.9-x)：0.1：x(x=0.01-0.10)称量固体醋酸镍，然后以克计醋酸镍的质量，以毫升计去离子水的体积，按照质量与体积比为1:8-15，将醋酸镍加到去离子水中，使醋酸镍完全溶解，得到均匀镍掺杂剂的分散液。B、制备燃料剂分散液按照以克计柠檬酸和以毫升计去离子水的比为1:2-10，将柠檬酸燃料加到去离子水中，充分溶解得到一种均匀的燃料剂分散液。C、混合按照化学计量比Li:Mn:Al=1:(1.90-x):0.10(x=0.01-0.10)称量固体碳酸锂和碳酸锰置于烧杯中，然后按照化学计量比Li:Mn:Ni:Al=1:(1.90-x):x:0.10(x=0.01-0.10)，准确加入以毫升计的镍掺杂剂分散液（步骤A所得），再准确加入以毫升计的柠檬酸燃料剂分散液（步骤B所得），最后机械搅拌一定时间得到一种均匀混合物浆料。D、制备产物将所得到的均匀混合物浆料移入瓷坩埚中，然后将...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊明，卢瑶，白红丽，向明武，苏长伟，刘晓芳，白玮，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：发明
国别省市：云南,53