一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法，属于锂离子电池领域。本发明专利技术提供的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料包括核芯和壳层；所述核芯具有式I所示化学组成：Li

【技术实现步骤摘要】
一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着新能源汽车和无线电产品(如手机)领域的快速发展，具备高能量密度、长循环寿命和无记忆效应的锂离子电池受到了越来越多的关注。锂离子电池的正极活性材料对锂离子电池的性能有着决定性的作用，因此，对锂离子电池正极活性材料的研究成为了锂离子电池研究的热点。锰酸锂因其高能量密度、高工作电压、低成本、环境友好、安全性能好等优势备受青睐，成为了一种重要的商业化正极材料。但是锰酸锂的结构稳定性和高温循环性能较差，限制了锰酸锂正极材料的应用领域。目前，研究者对锰酸锂的改性方法主要为体相掺杂和表面包覆，其中体相掺杂能够提高锰酸锂的尖晶石结构的稳定性，但材料表面仍有与电解液接触的部分，锰的溶解不可避免，而表面包覆是在锰酸锂表面包覆改性材料，以避免锰的溶解。因此，研究者常采用体相掺杂和表面包覆共同改性的方法提高正极材料的电化学性能，如采用F、Al双掺杂与金属氧化物包覆共同改性，但是现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料，包括核芯和壳层；所述核芯具有式I所示化学组成：Li

【技术特征摘要】
1.一种四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料，包括核芯和壳层；所述核芯具有式I所示化学组成：Li1+xAlyMn2-yO4-zFz式I，其中0≤x≤0.5，0＜y≤0.3，0＜z≤0.2；所述壳层为ZrF4。


2.根据权利要求1所述的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料，其特征在于，所述壳层的质量百分含量为0.05～5％。


3.根据权利要求1或2所述的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料，其特征在于，x为0.02，y为0.05，z为0.05～0.2。


4.根据权利要求1或2所述的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料，其特征在于，所述核芯的平均粒径为1～18μm。


5.权利要求1～4任一项所述的四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将锰源、锂源、铝源和第一氟源按照核芯的化学计量比混合后，进行第一煅烧，得到核芯；
按照化学计量比称取锆源和第二氟源，作为壳层原料；
将所述壳层原料与核芯混合，在核芯表面形成包覆层，得到正极材料前驱体；
将所述正极材料前驱体进行第二煅烧，得到四氟化锆包覆的氟铝双掺杂锰酸锂正极材料。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧包括依次进行的一级煅烧和二级煅烧，所述一级煅烧的温度为430～470℃，时间为1～5h，所述二级煅烧的温度为730～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈召勇，周灿凯，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43