一种尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料及其制备方法。制备方法如下：将乙酸锂，乙酸锰，乙酸钴，乙酸镍加入去离子水中，按通式LiNi<subgt;x</subgt;Co<subgt;y</subgt;Mn<subgt;z</subgt;O<subgt;2</subgt;*Li<subgt;2</subgt;MnO<subgt;3</subgt;（x+y+z=1，0.5≤x<0.75,0.2≤y<0.25,0≤z≤0.3）配比得到盐溶液；喷雾热解法制备前驱体粉末；前驱体粉末进行高温煅烧处理，得粉体；在粉体中加入导电活性炭在无水乙醇中球磨；将球磨后的物料放入鼓风烘箱中干燥，静置，得尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料粉体。本发明专利技术提高了富锂锰基正极材料的电荷输运特性及动力学性能，使正极材料中值电压大幅提高至3.78V，同时大幅提高了正极材料的整体稳定性。最终制备的扣式电池表现出优异的循环稳定性，在2‑4.8V电压内，1C电流循环400圈中值电压衰退每圈平均1.15mV；同时本发明专利技术合成步骤简便，采用常规设备即可实现制备富锂锰基正极材料的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池正极材料领域，具体涉及一种尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、由于富锂锰基正极材料对比其他正极材料表现出显著的高放电比容量和高质量比储能密度以及高工作电压。受到了广泛关注，已成为最有前途的下一代锂离子电池正极之一。然而因为其因为存在阴离子氧化还原过程，在充放电过程中会不可避免地有氧气释放，从而引发一系列问题，具体而言，富锂锰基正极材料在锂离子电池中的应用主要存在电压衰减快(循环过程中结构变化、过渡金属溶解、活性物质与电解液间的副反应都会导致容量衰减)、首次库伦效率低(在li2mno3活化过程中,有li2o净脱出,其中的氧析出是一个不可逆过程,会引起材料结构的不可逆变化,使脱出的锂离子无法在随后的放电过程嵌入)、循环过程中容量衰减，以及倍率性能差(电子电导率和离子电导率低,也与过渡金属迁移至锂层堵塞锂离子扩散通道有关)三个问题。进而直接影响了它的实际应用。而复相相结构改性方法简单，可控，易重复。且对材料性能提升明显，是一种提高富锂锰基正极材料结构稳定性和电化学性能的常用方法之一，通过不同复相结构改性可以提升富本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤一的盐溶液中，金属离子的总浓度为0.15mol/L，柠檬酸浓度为0.30-0.45mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤一的搅拌速率为400-600r/min，搅拌时间为1-3小时。

4.根据权利要求1所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤一中，x＝0.75...

【技术特征摘要】

1.一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤一的盐溶液中，金属离子的总浓度为0.15mol/l，柠檬酸浓度为0.30-0.45mol/l。

3.根据权利要求1所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤一的搅拌速率为400-600r/min，搅拌时间为1-3小时。

4.根据权利要求1所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤一中，x＝0.75,y＝0.25,z＝0。

5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种制备尖晶石/层状复合相改性富锂锰基正极材料的方法，其特征在于：所述步骤二喷雾过程中进出口的...

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