一种富锂锰硼的空心微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种富锂锰硼的空心微球及其制备方法和应用。该制备方法包括：将Ni‑Co‑B合金微球分散在水中，加入锰源和沉淀剂，调节pH，进行水热反应，得到MnCO3@Ni‑Co‑B前驱体；将MnCO3@Ni‑Co‑B前驱体与锂源混合，分阶段煅烧，得到富锂锰硼的空心微球。本发明专利技术的空心微球可以作为正极材料，具有较高容量、较高倍率性能和较好的循环稳定性。

A Hollow Microsphere Rich in Lithium, Manganese and Boron and Its Preparation and Application

The invention provides a lithium-rich manganese-boron hollow microsphere, a preparation method and application thereof. The preparation method includes: dispersing Ni Co B alloy microspheres in water, adding manganese source and precipitator, adjusting pH, and hydrothermal reaction to obtain MnCO3@Ni Co B precursor; mixing MnCO3@Ni Co B precursor with lithium source and calcining in stages to obtain hollow microspheres rich in lithium, manganese and boron. The hollow microspheres of the invention can be used as cathode materials, and have high capacity, high rate performance and good cyclic stability.

【技术实现步骤摘要】
一种富锂锰硼的空心微球及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种空心微球，尤其涉及一种富锂锰硼的空心微球的制备方法，属于材料制备

技术介绍
富锂锰基材料是一种层状氧化物正极材料，具有类α-NaFeO2的层状结构，属于六方晶系的R3-m空间群，具有超过250mAh/g的比容量和＞4.3V的高工作电压，其高比容量使该材料在电动力汽车等领域具有广阔的应用前景。富锂锰基材料中，富锂材料虽然具有高能量密度，但倍率性能不佳，循环过程中易发生界面副反应和结构转变，导致电池容量的迅速衰减。目前对这一问题的改性主要采取掺杂和表面包覆的方法，但是没有起到本质上的改善效果。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种具有较高容量、较高倍率性能、较好循环稳定性和长寿命的正极材料。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种富锂锰硼的空心微球的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将Ni-Co-B合金微球分散在30mL-80mL水中，加入2mmol-20mmol的锰源和适量的沉淀剂，调节pH至3-7，在120℃-180℃下水热反应4h-12h，得到MnCO3@Ni-Co-B前驱体；将MnCO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富锂锰硼的空心微球的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：将Ni‑Co‑B合金微球分散在30mL‑80mL水中，加入2mmol‑20mmol的锰源和适量的沉淀剂，调节pH至3‑7，在120℃‑180℃下水热反应4h‑12h，得到MnCO3@Ni‑Co‑B前驱体；将所述MnCO3@Ni‑Co‑B前驱体与锂源混合，在空气气氛、400℃‑500℃下煅烧2h‑8h，然后在750℃‑900℃下煅烧5h‑20h，得到富锂锰硼的空心微球xLi2MnO3·(1‑x)LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2‑1.5y·(BO3)y。

【技术特征摘要】
1.一种富锂锰硼的空心微球的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：将Ni-Co-B合金微球分散在30mL-80mL水中，加入2mmol-20mmol的锰源和适量的沉淀剂，调节pH至3-7，在120℃-180℃下水热反应4h-12h，得到MnCO3@Ni-Co-B前驱体；将所述MnCO3@Ni-Co-B前驱体与锂源混合，在空气气氛、400℃-500℃下煅烧2h-8h，然后在750℃-900℃下煅烧5h-20h，得到富锂锰硼的空心微球xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2-1.5y·(BO3)y。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该富锂锰硼的空心微球xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2-1.5y·(BO3)y中x为0.2-0.8，y＝1、1.03、1.05、1.07、1.09或1.12。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Ni-Co-B合金微球是按照以下步骤制备得到的：将镍源、钴源加入到氢氧化钠溶液中，加入稳定剂，搅拌，得到金属氢氧化物溶胶；其中，所述镍源、钴源的摩尔比为1:1；每1mmol-5mmol的镍源加入到100mL的氢氧化钠溶液中；将所述金属氢氧化物溶胶置于超声、搅拌的条件下，逐滴滴入10mL的硼氢化物的水溶液，得到黑色沉淀，将黑色沉淀洗涤、过滤、烘干，得到Ni-Co-B合金微球。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述镍源为硫酸镍、醋酸镍、硝酸镍中的一种或两种以上的组合；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为0.02M-0.2M；优选地，所述钴源为硫酸钴、醋酸钴、硝酸钴中的一种或两种以上的组合；优选地，所述硼氢化物的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：程蒙，汪伟伟，万宁，陈峰，刘兴亮，杨茂萍，李道聪，夏昕，何磊，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34