锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供了锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池。该正极材料为Li<subgt;1+</subgt;<subgt;x</subgt;Ti<subgt;a</subgt;Mn<subgt;l‑x‑a</subgt;O<subgt;2‑y</subgt;S<subgt;y</subgt;；其中0.05≤x≤0.3，0<y≤0.5，0.2≤a≤0.6。本发明专利技术在制备中选择的硫基前体化合物是硫化锂(Li<subgt;2</subgt;S)，其中的硫是二价阴离子硫(S<supgt;2‑</supgt;)，同时含有锂离子，而不是硫氧化物或硫氧化物酸根，这使得掺杂过程中没有杂质元素，后续步骤中没有多余的除杂步骤，并且S<supgt;2‑</supgt;的离子半径大于O<supgt;2‑</supgt;的离子半径，在S<supgt;2‑</supgt;取代材料中的O<supgt;2‑</supgt;时，会使材料发生适当的晶格膨胀，这种晶格膨胀会更有利于结构内部的Li<supgt;+</supgt;扩散并在充放电循环过程中保持结构稳定，提高循环稳定性，对提升材料的电化学性能是有利的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学储能，具体涉及锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

1、储能已成为现代社会利用可再生能源和促进智能电网的一个关键问题。近年来，电动汽车(ev)和混合动力汽车(hevs)快速增长的能源需求刺激了高能量和功率密度锂离子电池(libs)的大量研究。人们从不同的化学空间中寻找高能量密度的阴极材料。尤其是氧化物材料，由于其在所有阴极材料中具有最高的能量密度而受到了人们的广泛关注。

2、锂离子在阳离子无序的锂过量岩盐结构材料中存在易于迁移的现象，为开发高能量密度、低成本的锂离子正极开辟了广阔的新化学空间。然而，该材料存在循环性能和倍率性能差等缺点，限制了其进一步的应用和发展。之前研究人员认为无序结构会阻碍材料中锂的扩散，在以往的研究中通常认为阳离子无序金属氧化物正极材料是呈现电化学惰性的。但是，如果在材料中锂位点多于过渡金属位点，即有足够多的锂过量，那么则可以在材料结构中引入易于锂离子扩散的0-tm通道，在由0-tm通道组成的扩散通道网络中由于缺少排斥性的过渡金属离子，可以使活化后具有较弱静电排斥力的锂离子在无序结构中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料为：Li1+xTiaMnl-x-aO2-ySy；其中0.05≤x≤0.3，0<y≤0.5，0.2≤a≤0.6。

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的颗粒的平均粒径为100nm～180nm。

3.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料具有晶体空间群Fm-3m。

4.如权利要求3所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的X射线衍射图谱中在10-90°范围内具有对应于(111)、(200)、(22...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料为：li1+xtiamnl-x-ao2-ysy；其中0.05≤x≤0.3，0<y≤0.5，0.2≤a≤0.6。

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的颗粒的平均粒径为100nm～180nm。

3.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料具有晶体空间群fm-3m。

4.如权利要求3所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的x射线衍射图谱中在10-90°范围内具有对应于(111)、(200)、(220)、(222)晶面的衍射峰。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪锐，陶俊霖，李宗昌，王欢文，公衍生，贺贝贝，金俊，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：