一种单晶镍锰酸锂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锂离子电池用单晶镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用。该方法首先通过制备由纳米片晶粒构成的球状氢氧化物前驱体，经过转化为稳定的Mn<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和MnNiO<subgt;3</subgt;的双相混合物，然后混合锂源在氧气氛围、950~1100℃温度下烧结生成单晶镍锰酸锂LiNi<subgt;x</subgt;Mn<subgt;2‑x</subgt;O<subgt;4</subgt;，其中，0.3<x<0.6。该方法制备的单晶镍锰酸锂为方块状或者八面体结构，晶粒尺寸为1~11μm，容量在134mAh/g以上，倍率和循环性能优异，能够同时实现高能量密度和高功率密度，且使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料，涉及一种单晶镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池的功率密度主要由正极材料的放电电压平台和倍率性能决定，单晶尖晶石镍锰酸锂具有高的振实密度，能够提升体积能量密度，且其具有4.7v的放电电压平台，倍率性能也优异，是一款潜在的能同时满足高能量密度和高功率密度的正极材料。

2、单晶尖晶石镍锰酸锂主要由高温固相法、共沉淀法、溶胶凝胶法等常规工艺制备得到。如：专利cn113178566a公开了一种尖晶石型单晶无钴高电压镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：a）在沉淀剂、氨水和络合剂的作用下，加入镍源和锰源，进行共沉淀反应，得到ni0.5mn1.5(oh)4二元前驱体；b）将所述ni0.5mn1.5(oh)4二元前驱体与锂源混合，进行高温煅烧，然后低速退火保温，最后自然降温得到正八面体与截角八面体的组合的单晶lini0.5mn1.5o4正极材料。

3、然而上述采用常规的工艺方法制备的单晶镍锰酸锂通常尺寸较小，在5μm以下；容量较低，大都在130mah/g以下；倍率和循环性能不高，无法满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述单晶镍锰酸锂正极材料的化学式为LiNixMn2-xO4，其中，0.3<x<0.6；为方块状或者八面体结构，晶粒尺寸为1~11 μm。

2.一种单晶镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：所述的Ni盐和Mn盐混合溶液中总的金属离子的浓度为0.5~2mol/L；

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，反应体系的pH值在9.5~12.0的范围内；

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（...

【技术特征摘要】

1.一种单晶镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述单晶镍锰酸锂正极材料的化学式为linixmn2-xo4，其中，0.3<x<0.6；为方块状或者八面体结构，晶粒尺寸为1~11 μm。

2.一种单晶镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：所述的ni盐和mn盐混合溶液中总的金属离子的浓度为0.5~2mol/l；

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，反应体系的ph值在9.5~12.0的范围内；

5.如权利要求2所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱和康，龚伟志，甘敏，范伟贞，史利涛，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：