一种金属离子掺杂的富锂锰正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电化学技术领域，具体是一种金属离子掺杂的富锂锰正极材料及其制备方法。本发明专利技术将金属离子盐作为原料用于富锂锰材料前驱体制备，再将制备的前驱体在特定氛围中通过多步煅烧制得金属离子掺杂的富锂锰正极材料。本发明专利技术的方法将前驱体的制备和金属离子掺杂一步完成，制备过程简易。此外，金属掺杂离子从制备过程的开始参与反应，掺杂金属离子对富锂锰层状结构中的锰离子替代，且从电极材料内部到表面呈均匀分散，因而，电极材料在充放电过程中循环稳定性大幅提高，最终制备得到的富锂锰正极材料具有良好的循环稳定性，制备过程简易，具有良好的应用前景。

A Lithium-rich Manganese Cathode Material Doped with Metal Ions and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种金属离子掺杂的富锂锰正极材料及其制备方法
本专利技术涉及电化学
，具体是一种金属离子掺杂的富锂锰正极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为新兴的储能器件，具有工作电压高、比能量高、循环寿命长、重量轻、自放电少、无记忆效应，已成为电子消费品以及交通工具的主要能量来源。其中，正极对电池性能影响较大，而目前广泛采用的正极材料主要有尖晶石结构的锰酸锂，层状结构的钴酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂，但这些正极材料的放电比容量通常为90～150mAh/g，已无法满足消费者对更高容量锂电池的需求。层状富锂锰材料作为近几年新型的正极材料，其放电比容量可以达到300mAh/g，几乎是其他正极材料的两到三倍。此外，该正极材料中的钴含量较低或不含钴，因而其制备成本大幅降低。然而，层状富锂锰材料倍率性能和循环性能差，以及在循环过程中产生电压衰减缺陷。目前，大量研究工作对富锂锰正极材料进行改性改变其性能。掺杂金属离子是提高该材料循环稳定性的一种途径，如中国专利技术专利公布号为CN107732229A“一种钛掺杂的富锂锰基锂离子电池正极材料及其制备方法”中，采用将钛源与锂化后的前驱体混合，进行球磨制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属离子掺杂的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于，是将锂盐、钴盐、镍盐、锰盐及掺杂的金属离子盐按照一定比例溶于去离子水中配制成盐溶液，然后向盐溶液中加入适量的络合剂，连续搅拌，配制成溶液，再在将溶液中的去离子水蒸发，得到盐浆，最后将得到的盐浆在特定气氛中煅烧得到产物。

【技术特征摘要】
1.一种金属离子掺杂的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于，是将锂盐、钴盐、镍盐、锰盐及掺杂的金属离子盐按照一定比例溶于去离子水中配制成盐溶液，然后向盐溶液中加入适量的络合剂，连续搅拌，配制成溶液，再在将溶液中的去离子水蒸发，得到盐浆，最后将得到的盐浆在特定气氛中煅烧得到产物。2.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将掺杂的金属离子盐，钴盐，镍盐，锰盐，锂盐按照1:(3～5):(6～10):(25～28):(58～62)的摩尔比例加入到去离子水中，搅拌20～30min配制成均匀的盐溶液；(2)将质量为上述所加盐总质量的0.8～1.5倍的络合剂加入到上述溶液中，搅拌20～30min配制成均匀溶液；(3)将上述配制好的均匀溶液置于水浴锅中，在70～90℃下搅拌蒸发去离子水，得到盐浆；(4)将得到的盐浆转移到坩埚中，在特定气氛中进行多步煅烧，即得到最终产物。3.根据权利要求1～2所述的金属离子掺杂的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于，所述的掺杂金属离子盐，是硝酸铝、硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹云鹤，苏纪宏，王建勇，邹睿，陈铤，
申请(专利权)人：贵州梅岭电源有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52