一种高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料及其制备方法。本发明专利技术高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的化学式为Li<subgt;1.2</subgt;Ni<subgt;x</subgt;Mn<subgt;y</subgt;O<subgt;2</subgt;M<subgt;z</subgt;/C，其中，x+y＝0.8‑0.79，z＝0.1‑0.01；M为Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Fe、Co、Cu、Zn中的至少三种及Nb、Mo、Ta及W中的至少一种，本发明专利技术高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料具有较好的循环性能、更好的倍率性能，即使在500圈的长循环下，循环保持率可达到87％；并且本发明专利技术方法简单易操作，有较高的商业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、目前，市场上比较常用的几种正极材料，有层状licoo2、三元材料、高镍正极材料、聚阴离子型的lifepo4及尖晶石型的limn2o4等，但存在比容量低(120-200mah/g)和/或成本较高等问题，不利于电动汽车的轻量化、长续航以及更为广泛的推广和应用。寻求更高能量密度、更低成本正极材料是学术界以及工业界一直以来的目标。富锂锰基正极材料因其比容量高(250mah/g以上，甚至超过300mah/g)、成本较低，近几年成为研究的热点。但其也具有较多缺点，比如，其在高电压下析氧会导致首次库伦效率较低(65％-80％)、循环稳定性差和电压持续衰退等问题，目前在商业化的进程较慢。

2、为了改善以上问题，研究者通过制备高熵掺杂的层状正极材料进行改进，使得正极富锰基正极材料的循环性能和倍率性能获得较大程度的改善，如中国专利申请cn115513449a公开了一种层状富锂锰基高熵正极材料，其通过在富锂锰基材料中掺杂mg、al、si、ca、ti、v、cr、f本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料，其特征在于，其化学式为Li1.2NixMnyO2Mz/C；

2.根据权利要求1所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述镍盐、锰盐的水溶液的浓度为1.5～2.5M，且镍盐和锰盐按Mn和Ni计的摩尔比为2.5～3.5:1。

4.根据权利要求3所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍盐选自硝酸镍、硫酸镍中的至少一种，所述锰盐选自硝酸锰、硝酸镍中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料，其特征在于，其化学式为li1.2nixmnyo2mz/c；

2.根据权利要求1所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述镍盐、锰盐的水溶液的浓度为1.5～2.5m，且镍盐和锰盐按mn和ni计的摩尔比为2.5～3.5:1。

4.根据权利要求3所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍盐选自硝酸镍、硫酸镍中的至少一种，所述锰盐选自硝酸锰、硝酸镍中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的高熵掺杂的层状富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述碳酸钠的氨水溶液的浓度为2.5～3.5mol/l，且碳酸钠和nh4oh的摩尔比为3～5:1。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩炎，郭进康，耿青，
申请(专利权)人：武汉中科先进材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：