一种铝掺杂的尖晶石锰基材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝掺杂的尖晶石锰基材料及其制备方法，该方法包括：分别将配置好的锰源化合物溶液或镍源化合物、铝盐化合物溶液与沉淀剂溶液以0.5~2L/h的流速打入反应器中，搅拌下控制体系pH值7~8.5和加热温度30℃~60℃，加料结束后熟化10~20h，得到球形的沉淀前驱体，洗涤，干燥；将干燥后的沉淀前驱体在600~900℃下煅烧5~20h得到氧化物；将氧化物与锂源化合物按化学计量比锂源化合物过量1~10%的比例充分混合后在600~900℃下煅烧5h~20h得到改性的尖晶石锰基材料。本发明专利技术提供的方法有效改善前驱体的形貌以及Al元素的分布均匀性；合理的高温煅烧温度以及掺杂比例大大提高了铝掺杂的尖晶石锰基材料的结构稳定性，提高了材料的循环性能和高低温性能；而且工艺简单，重复性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子正极材料，具体涉及一种铝掺杂的尖晶石猛基材料的制备方法。
技术介绍
Li-Mn-O尖晶石锰基材料由于具有三维的锂离子通道，稳定的热力学性能，被认为是具有良好应用前景的锂离子电池正极材料。而其衍生的LiMxMn2_x04 (M=Cr,Co,Fe,Ni等) 材料在4. 5V以上存在一个高电压平台，具有更高的能量密度，也引起了人们的广泛关注。 其中Li-Ni-Mn-O尖晶石锰基材料由于具有4. 7V的电压平台，较高的放电比容量成为高电压材料研究的热点。但是Li-Mn-O和Li-Ni-Mn-O这类尖晶石锰基材料在实际应用中均存在一定的局限性，主要表现为循环稳定性差。因此提高尖晶石锰基材料的结构稳定性，改善其电化学界面特性和循环性能，成为了目前工作者研究的重点。其中掺杂改性尖晶石锰基材料成为了目前研究的一个重要方面。掺杂主要是用其它过渡金属元素(如Fe、Cu等)或者非过渡金属元素(如Mg、Al等) 取代部分Ni或者Mn，起到改变或者稳定材料结构的作用。选择金属离子进行掺杂时主要考虑的因素有掺杂锂离子的晶格能大小以及离子半径的大小。目前，研究较多掺杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝掺杂的尖晶石锰基材料的制备方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：步骤1，原料溶液配制：取锰源化合物或镍源化合物，采用去离子水配制成浓度为0.5~2mol/L的溶液；取铝盐化合物，以及螯合剂，按1:1~1.2的摩尔数比例混合后溶于乙醇溶液中，配制成浓度为0.1~0.8mol/L的铝盐化合物溶液；取沉淀剂，采用去离子水配制成浓度为0.5~2mol/L的溶液；步骤2，共沉淀法制备前驱体：将锰源化合物溶液或镍源化合物溶液、铝盐化合物溶液与沉淀剂溶液分别按化学计量比例，以0.5~2L/h的流速打入反应器中，搅拌条件下通过调控溶液的流速来控制体系的pH值7~8.5，加热并控制温度30℃~60℃，加料...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗英，解晶莹，冯毅，顾海涛，汤卫平，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：