一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：将片状三氧化二锰、镍源、锂源以及稀土金属氧化物混合均匀，然后利用快速升温技术，在600

【技术实现步骤摘要】
一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池正极材料领域，涉及一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池已成为便携式电子设备最受欢迎的电源，近年来在电动汽车和混合动力汽车上显示出巨大的应用前景。不幸的是，目前商用锂离子电池有限的能量密度降低了它们的竞争力，促使下一代高能量密度锂离子电池的广泛研究开发。尖晶石型LiNi
0.5
Mn
1.5
O4材料由于具有4.7V的高工作电压引起了研究者更多的关注。由于具有更高的能量密度，镍锰酸锂被普遍认为是下一代锂离子电池正极材料之一。
[0003]由于镍锰酸锂在高工作电压下发生有害的相变以及过渡金属溶解引起的活性材料的损失，镍锰酸锂在循环过程中的结构不稳定性阻碍了可靠和安全的高能锂离子电池的发展。镍锰酸锂在充放电过程中，有害两相反应的发生涉及到过渡金属在Fd3m结构中从16d位置迁移到16c位置。同时，尖晶石LNMO在循环过程中也会出现锰在电解液中的有害溶解，锰溶解是由于Mn
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将乙酰丙酮锰溶于乙二醇溶液中，其中乙酰丙酮锰浓度为0.05～0.5mol/L，并加入表面活性剂，加热并搅拌得到白色沉淀；(2)将白色沉淀置于马弗炉中以0.5～10℃/min升温至300～800℃高温煅烧1～30h得到片状三氧化二锰；(3)将片状三氧化二锰和镍源、锂源以及稀土金属氧化物分散在乙醇中并在室温下搅拌，然后在真空烘箱中烘干，最后利用球磨机球磨物料使其混合均匀；其中片状三氧化二锰、镍源和锂源的加入量按照镍锰酸锂正极材料的化学计量比进行加入；(4)将步骤(3)获得的混合均匀的物料进行高温煅烧，高温煅烧时以50～80℃/min升温至600～1100℃保温10～40h，然后冷却至室温，研磨后得到原子级掺杂镍锰酸锂正极材料。2.如权利要求1所述的一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇10000、乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮
‑
K15中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述稀土金属氧化物为十一氧化六镨、三氧化二镧、三氧化二钐、二氧化铈、三氧化二钇和三氧化二镥中的一种或几种。4.如权利要求1所述的一种原子级掺杂镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述稀土金属氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明涛，郑申拓，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：