一种富锂锰基复合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富锂锰基复合正极材料及其制备方法和应用，所述富锂锰基复合正极材料包括富锂锰基基体材料及位于其表面的复合包覆层，所述复合包覆层包括复合相和碳包覆层，所述碳包覆层位于所述复合相的外层，所述复合相主要为原位生成的尖晶石结构相和层状结构相的复合相，复合包覆层保证了材料在离子导率以及电子导率方面的提升，从而提高了材料的倍率性能。同时复合包覆层可以有效的保护本体结构，降低与电解液的接触而造成循环变差的风险。风险。风险。

【技术实现步骤摘要】
一种富锂锰基复合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，具体涉及一种富锂锰基复合正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着目前市场对电池的能量密度的要求越来越高，富锂锰基材料由于具有相对较高的比容量而受到越来越多的关注。富锂锰基材料通过在高电压下激活Li2MnO3而发挥出更多的容量，但是其还有许多问题待解决。其中首次效率低，倍率性能差，电压衰减，析氧，电解液的匹配等问题限制了其进一步大规模应用。
[0003]目前使用较多的解决方案有各种阴阳离子的掺杂，惰性以及活性物质的包覆，酸、碱的表面处理等。针对这些问题的技术方案中，可以归结为对本体结构的调控，表面结构的调控，物理包覆等，以改善材料的离子导率，电子导率，结构稳定性。
[0004]CN107215900B公开了一种在富锂锰基正极材料表层构造尖晶石结构的方法，其将富锂锰基正极材料加入到弱酸水溶液中，进行Li
+
与H
+
离子交换，再将离子交换后的正极材料进行热处理使表层欠锂结构转变成尖晶石结构，得到表层具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富锂锰基复合正极材料，其特征在于，所述富锂锰基复合正极材料包括富锂锰基基体材料及位于其表面的复合包覆层，所述复合包覆层包括复合相和碳包覆层，所述碳包覆层位于所述复合相的外层。2.如权利要求1所述复合正极材料，其特征在于，所述复合相包括xMnO2·
(1
‑
x)Li
z
Mn
y
M
k
O4相和/或xMnO2·
(1
‑
x)Li
z
Mn
y
M
k
O4与Li
j
R的复合物；其中0<x≤1，1.66<k+y≤2.00，0≤k<0.2，0.9<z≤1.33，0≤j≤8；优选地，所述M为Ni、Co、Al、Fe、Cr、Ti、Mo、Nb、Zr、Sn、V、Mg、Cu、Zn、B、Na、Ca、Y或Ru中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述R为PO3‑
、PO
43
‑
、P2O
74
‑
、P2O
74
‑
、SiO
44
‑
、SiO
32
‑
、SiO
68
‑
、Si2O
76
‑
、Si2O
52
‑
、Si5O
112
‑
、BO
33
‑
、B2O
78
‑
、B4O
72
‑
、B3O5‑
、B
10
O
162
‑
、CO
32
‑
、F
‑
、Cl
‑
、SO
42
‑
、SeO
32
‑
、SeO
42
‑
、AlO2‑
、ZrO
32
‑
、NbO3‑
、NbO
43
‑
、Nb2O
74
‑
、TiO
32
‑
、Ti5O
124
‑
、SiAlO4‑
、SiTiO
52
‑
、MgSiO
42
‑
、Si
0.5
P
0.5
O
43.5
‑
、SiO2、B2O3、ZrO2、Nb2O5、TiO2、Al2O3、SeO2、MgO的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述复合相主要为原位生成的尖晶石结构相和层状结构相的复合相。3.如权利要求1或2所述复合正极材料，其特征在于，所述富锂锰基基体材料为aLi2MnO3·
(1
‑
a)LiM
b
N
c
O2，其中0<a<1，0≤b≤0.1，0.9≤c≤1，b+c＝1；优选地，所述N为Co、Mn或Ni中的任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求1
‑
3任一项所述复合正极材料，其特征在于，所述复合包覆层占所述富锂锰基复合正极材料的质量分数为0.05～10.0％，优选为0.2～5％；优选地，所述碳包覆层占所述富锂锰基复合正极材料的质量分数为0.02～9.9％，优选为0.15～3％。5.一种如权利要求1
‑
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：董彬彬，张振宇，张博怀，贾伟男，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：