一种掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料及其制备方法，其中掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料的分子式为LiMn2-x-yMxNyO4，式中M和N为掺杂元素且选自Al、Mg、Cr、Co中的任意两种，式中0＜x+y＜0.6。本发明专利技术的掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料，两个金属元素M、N作为表相掺杂物能明显的改善纯锰酸锂的结构，进一步降低3价Mn的比例，增加结构的稳定性，抑制Jahn-Teller效应；同时抑制锰酸锂表面Mn溶解，从而提高了锰酸锂的循环性能和高低温性能，同时表相掺杂可以在同等掺杂效果的情况下，减小掺杂量，有利于降低材料成本。本发明专利技术的尖晶石型锰酸锂电极材料的应用，其特征在于适用于功率较大的电动工具和电动车锂电池。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种尖晶石型锰酸锂电极材料及其制备方法，特别是掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料及其制备方法，属于电池电极活性材料。
技术介绍
尖晶石结构的锰酸锂电极材料，具有较高的工作电压、价格低廉、原料来源广泛、不污染环境，特别在动力电池应用领域是最具竞争力的电极材料。因此，尖晶石型锰酸锂被认为是具有良好应用前景的锂电池正极材料之一。但是，现有技术中以锰酸锂为正极材料的锂电池在存储或放电循环过程中存在明显的电容量衰减现象，阻碍了锰酸锂材料的广泛应用。造成存储或循环过程中容量衰减的原因主要包括放电末期的Jahn-Teller畸变对·材料造成的破坏、电解液在材料表面分解造成的电池内阻增加、电解液中HF杂质对LiMn2O4材料的腐蚀溶解等。严重的影响着尖晶石型锰酸锂正极材料的高低温循环稳定性。CN102044671A公开了一种尖晶石型锰酸锂电极材料，其采用Al、Mg、Cr中的任意一种作为掺杂元素掺入LiMn2O4中，形成分子式为Li卜UMnh8Ma2O4的掺杂尖晶石型锰酸锂电极材料。但是采用该电极材料的锂离子电池的容量保持率较低，特别是在较高工作温度下的容量保持率很低，很难满足大功率锂离子电池的使用要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料，其特征在于：该电极材料的分子式为LiMn2？x？yMxNyO4，式中M和N为掺杂元素且选自Al、Mg、Cr、Co中的任意两种，式中0＜x+y＜0.6。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料，其特征在于该电极材料的分子式为LiMn2_x_yMxNy04，式中M和N为掺杂元素且选自Al、Mg、Cr、Co中的任意两种，式中O < x+y< O. 6。2.根据权利要求I所述的掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料，其特征在于所述M和N选自Co,以及Al、Mg、Cr中的任意一种。3.—种如权利要求I所述掺杂型尖晶石锰酸锂电极材料的制备方法，其特征在于是由锂源化合物、锰源化合物和金属元素掺杂化合物为原料制备而成，具体包括如下步骤 1)溶液的配置 溶液A :将锰源化合物配制成Mn2+浓度为O. 2 I. Omol/L的锰源化合物水溶液，按照分子式中的配比取金属元素M掺杂化合物或金属元素N掺杂化合物并溶解于锰源化合物水溶液中，得到溶液A ; 溶液B :将缓冲剂配制成O. 2 I. 5mol/L的缓冲剂水溶液，得到溶液B ； 2)前躯体制备 将步骤I)中的溶液A和溶液B以2. O 8. OL/h的流速合并，调节体系的pH值在6. 5 .9.5之间，在40 60°C下保温并持续搅拌2 6h，过滤、干燥得到前躯体沉淀； 3)前躯体的处理 将步骤2)得到的前躯体沉淀在500 650°C下保温处理4 6h ; 4)前躯体的包覆 将步骤3)处理后的前躯体加入到另一种金属元素掺杂化合物水溶液中，即金属元素N掺杂化合物水溶液或金属元素M掺杂化合物水溶液，搅拌均匀后喷雾干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世江，侯红军，杨华春，薛旭金，罗成果，罗传军，田英鸽，李小强，纪冰，秦俊光，叶文豪，
申请(专利权)人：多氟多化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：