一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法和应用，将前驱体粉体、含锂化合物粉末与一定量的含碱金属M

【技术实现步骤摘要】
一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种富锂锰基正极材料及其制备方法和应用，属于储能材料设计

技术介绍
正极材料是锂离子电池最关键的组成部分，它是锂离子电池中Li+的来源，直接决定了其能量密度，也是影响电池功率密度、循环寿命和安全性能的重要因素。由Dahn及其同事和Thackeray等人首先提出的富锂锰基层状正极材料，其具有高于250mAh/g的高放电比容量、高能量密度等优点，被视为下一代动力电池的主要材料。但其平均工作电压的3.5V低于高镍三元材料的3.8V。另外其放电电压在循环期间出现显着衰减，导致能量密度进一步降低。因此，改善放电电压并缓解高容量富锂锰基层状正极材料的电压衰减至关重要。为了解决上述问题，研究者针对于富锂锰基正极材料做了一系列改性工作，其中阳离子掺杂是抑制容量/电压衰减最为有效的途径之一，其通过稳定晶体结构，提高锂离子迁移速率，从而提高材料电化学性能，而阴离子掺杂是通过影响结构中氧离子的氧化还原，从而达到提高材料电化学性能的方法，但目前掺杂改善的效果仍有提升空间。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料，其特征在于：所述富锂锰基正极材料的化学通式为Li

【技术特征摘要】
1.一种阴阳离子共掺杂的富锂锰基正极材料，其特征在于：所述富锂锰基正极材料的化学通式为Lia-xM1xMnbNicCodO2-yM2y，其中1<a≤1.5，0.4≤b<0.8，0<c≤0.4，0≤d≤0.4，0≤x≤0.15,0≤y≤0.2，且b>c，b>d；所述M1为除锂外的碱金属元素；所述M2为卤素原子和/或S。


2.根据权利要求1所述的一种富锂锰基正极材料，其特征在于：0＜x≤0.15,0＜y≤0.2。


3.根据权利要求1所述的一种富锂锰基正极材料，其特征在于：按摩尔比计；M1：Li＝0.0001～0.10：1，优选为0.003-0.05：1；M2：O＝0.001～0.10：1，优选为0.005-0.05：1。


4.根据权利要求1所述的一种富锂锰基正极材料，其特征在于：按摩尔比计；M1：M2＝(0.1～10)：1。


5.根据权利要求1所述的一种富锂锰基正极材料，其特征在于：所述富锂锰基正极材料的化学式为：Li1.197Rb0.003Mn0.444Ni0.356O1.993I0.007或Li1.198Cs0.002Mn0.421Ni0.253Co0.126O1.996I0.004。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王天硕，张春晓，韦伟峰，江文俊，何玮涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43