一种Ni/Co/Mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种Ni/Co/Mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料及其制备方法和应用，属于电池技术领域。其化学式为Li<subgt;1.2</subgt;Ni<subgt;0.132+</subgt;<subgt;x</subgt;Co<subgt;0.172+y</subgt;Mn<subgt;0.492+z</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中，x＝0～±0.1，y＝0～±0.1，z＝0～±0.1。本发明专利技术提供的富锂锰基正极材料，通过增加Ni或降低Co、Mn的含量，降低阳离子混排，从而抑制电压和容量的衰减。通过增加Ni或降低Co、Mn的含量，扩大(003)晶面的层间距，提高了锂离子扩散系数，倍率性能显著提升。此外，基于电荷平衡，增加Ni含量使得富锂锰材料中Ni、Mn化合价降低，过渡金属贡献更多的容量，中值电压大幅度提升至3.72V。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体涉及一种ni/co/mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、在现有储能电池体系中，锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽和环境友好等优点，已在手机、数码相机、电动工具、笔记本电脑等领域得到了广泛应用，并逐步向新能源汽车和储能等领域拓展。

2、富锂锰氧化物正极材料凭借其放电容量高(>250mah/g)，平均电压较高(～3.6v)，锰资源丰富，成本低等优点备受研究人员的青睐，成为下一代锂离子电池的首选正极材料。尽管如此，富锂锰基正极材料仍然面临着循环稳定性差，容量及电压衰减严重的问题，严重影响了富锂锰氧化物正极材料的商业化进程。

3、元素掺杂及表面包覆是目前常用的富锂锰正极材料循环稳定性的改性手段。在公开号为cn117317192a的专利说明书中，专利技术人公开了la掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法，通过较强的la-o键减缓氧空位的产生，阻断过渡金属离子的迁移路径，从而增强富锂锰基正极材料的循环和电压稳定性。在公开号为cn1178783本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Ni/Co/Mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料，其特征在于，其化学式为Li1.2Ni0.132+xCo0.172+yMn0.492+zO2，其中，x＝0～±0.1，y＝0～±0.1，z＝0～±0.1。

2.根据权利要求1所述的Ni/Co/Mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料，其特征在于，其化学式为Li1.2Ni0.132+xCo0.172+yMn0.492+zO2，其中，x＝0，±0.04或±0.1；y＝0，±0.04或±0.1；z＝0，±0.06或±0.1。

3.权利要求1或2所述的Ni/Co/Mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种ni/co/mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料，其特征在于，其化学式为li1.2ni0.132+xco0.172+ymn0.492+zo2，其中，x＝0～±0.1，y＝0～±0.1，z＝0～±0.1。

2.根据权利要求1所述的ni/co/mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料，其特征在于，其化学式为li1.2ni0.132+xco0.172+ymn0.492+zo2，其中，x＝0，±0.04或±0.1；y＝0，±0.04或±0.1；z＝0，±0.06或±0.1。

3.权利要求1或2所述的ni/co/mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的ni/co/mn含量非计量调控的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二水乙酸锂、四水乙酸镍、四水乙酸钴和四水乙酸锰的化学计量比为1.2：(0.032～0.232)：(0.072～0.272)：(0.392～0.592)，并额外添加质量分数3％的二水乙酸锂以补偿热处理过程中的锂损失。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：何胜楠，张锐，薛旭，武志俊，甘建拓，郑超，潘洪革，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：