本发明专利技术公开了一种纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子电池正极材料的制备方法，该方法是将反应溶液利用水热法得到所需材料的前驱体，然后将前躯体灼烧一定的时间，得到一种纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子电池正极材料。本发明专利技术的优点是：反应简单，工艺成本低，对产物尺寸操控性强，产物的特殊结构使得其比表面积巨大、吸附能力强、且在释放应力的过程中体积变化较小，对锂离子存储容量的提高，吸附脱附锂过程中体积变化的改性、速度的提高都有重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型材料
，涉及能量存储材料制备技术，具体指一种。
技术介绍
从当前世界能源体系来看，能源匮乏和环境问题日趋严重，所以，高效、清洁、安全、经济可行的新能源体系成为当前社会的迫切需求。而不断增长的能源需求，使能源转化和储存成为世界范围内的一个重要研究课题。锂离子电池具有比能量高、循环寿命长、无记忆效应的特点，且有能快速充电的优点，故可广泛用于便携式电子产品如:手机、笔记本电脑、摄录像机等以及电动汽车所需的充电电池。锂离子电池中，正负极材料的性能直接决定了锂离子电池的性能，因此，廉价、高性能正/负极材料的开发一直是锂离子电池的研究重点。嵌锂的过渡金属氧化物由于具有理论比容量高、环境友好、成本低等优点，成为锂离子电池正极材料的研究热点。本专利技术针对锂离子电池正极材料的制备，提出了一种。在锂离子电池充放电的过程中，过渡金属氧化物作为电极材料会有强烈的体积变化，本专利技术制备的正极材料球状颗粒表面由薄片组成，薄片厚度在几十个纳米尺度范围，韧度较好，且表面空隙较大，故减缓了材料在充放电过程中体积的变化，增加了材料比表面积，提高了吸附度，而且由于薄片厚度小，提高了锂离子镶嵌脱嵌的速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简单可行的制备一种纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子电池正极材料的方法，既考虑到提升锂离子容量存储的问题，同时通过其特殊的结构来对吸附、脱附锂离子过程中体积的变化进行一定的改性，而且附脱附锂过程的速度较快。本专利技术的方法是用水热法得到产物的前躯体，然后灼烧一定的时间得到所需产物。此类结构既有巨大的比表面积，同时在吸附脱附锂的过程中对体积变化有一定的忍耐性，并且由于此材料结构中片状结构十分薄，故吸附脱附锂的过程较为迅速。本专利技术所涉及的一种包括如下步骤:首先，将一水氢氧化锂、六水硫酸镍、硫酸钴水合物、一水硫酸锰、六亚甲基四胺、P123、无机酸以摩尔比为 1: (0.7 0.86): (0.1 0.2): (0.04 0.2): (O 2): (O 0.2): (0.5 9)溶解于一定的去离子水中，充分搅拌均匀，形成反应溶液；其次，将反应液加入反应釜中，在100°c 150°C下反应4 6个小时，得到前驱体；然后将得到的前驱体在坩埚中在400°C 750°C下灼烧4 6个小时得到所需材料。所述的无机酸是盐酸、硫酸、硝酸。本专利技术的优点是:反应简单，工艺成本低，对产物尺寸操控性强，产物的特殊结构使得其比表面积巨大、吸附能力强、且在释放应力的过程中体积变化较小，在对锂离子存储容量的提高和吸附脱附锂过程的体积变化的改性、速度的提高都有重要的意义。附图说明图1:本专利技术所得纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子正极材料的扫描电子显微镜图-1'TfeP曰。图2:本专利技术所得纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子正极材料涂抹于硅片上所得的能量色散X射线图谱。图3:本专利技术所得纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子正极材料的低倍透射电子显微镜图谱。具体实施方式:实施例1:将40ml去离子水加入烧杯中，加入ImmolP123,搅拌至完全溶解，再依次加入4.3mmol六水硫酸镍、0.5mmol硫酸钴水合物、0.2mmol 一水硫酸猛、5_ol —水氢氧化锂、IOmmol六亚甲基四胺、20mmol硫酸搅拌均勻。然后倒入反应爸中，设定加热温度为120°C,加热时间为6小时。加热完毕后，自然冷却至室温时取出反应釜，对得到的前驱体离心，再用去离子水清洗，得到所需的前驱体。再将所得前驱体灼烧，设定灼烧温度为420°C，灼烧时间为6小时，灼烧完毕，自然冷却至室温时取出，得到最终产物。实施例2:将40ml去离子水加入烧杯中，加入0.1mmolP123，搅拌至完全溶解，再依次加入3.5mmol六水硫酸镍、0.5mmol硫酸钴水合物、l_ol —水硫酸猛、5_ol —水氢氧化锂、IOmmol六亚甲基四胺、45mmol盐酸搅拌均勻。然后倒入反应爸中，设定加热温度为150°C,加热时间为4小时。加热完毕后，自然冷却至室温时取出反应釜，对得到的前驱体离心，再用去离子水清洗，得到所需的前驱体。再将所得前驱体灼烧，设定灼烧温度为750°C，灼烧时间为6小时，灼烧完毕，自然冷却至室温时取出，得到最终产物。实施例3:将40ml去离子水加入烧杯中，加入0.5mmolP123,搅拌至完全溶解，再依次加入3.75mmol六水硫酸镍、Immol硫酸钴水合物、0.25mmol 一水硫酸猛、5mmol —水氢氧化锂、Ommol六亚甲基四胺、2.5mmol硫酸搅拌均勻。然后倒入反应爸中，设定加热温度为100°C,加热时间为5小时。加热完毕后，自然冷却至室温时取出反应釜，对得到的前驱体离心，再用去离子水清洗，得到所需的前驱体。再将所得前驱体灼烧，设定灼烧温度为400°C，灼烧时间为4小时，灼烧完毕，自然冷却至室温时取出，得到最终产物。实施例4:将20ml去离子水加入烧杯中，加入OmmolP123,搅拌至完全溶解，再依次加入1.72mmol六水硫酸镍、0.2mmol硫酸钴水合物、0.08mmol 一水硫酸猛、2mmol —水氢氧化锂、4mmol六亚甲基四胺、18mmol硝酸搅拌均勻。然后倒入反应爸中，设定加热温度为120°C,力口热时间为6小时。加热完毕后，自然冷却至室温时取出反应釜，对得到的前驱体离心，再用去离子水清洗，得到所需的前驱体。再将所得前驱体灼烧，设定灼烧温度为450°C，灼烧时间为5小时，灼烧完毕，自然冷却至室温时取出，得到最终产物。实施例5:将40ml去离子水加入烧杯中，加入ImmolP123,搅拌至完全溶解，再依次加入3.75mmol六水硫酸镍、0.75mmol硫酸钴水合物、0.5mmol 一水硫酸猛、5mmol —水氢氧化锂、IOmmol六亚甲基四胺、22mmol硫酸搅拌均勻。然后倒入反应爸中，设定加热温度为120°C,加热时间为6小时。加热完毕后，自然冷却至室温时取出反应釜，对得到的前驱体离心，再用去离子水清洗，得到所需的前驱体。再将所得前驱体灼烧，设定灼烧温度为420°C，灼烧时间为6小时，灼烧完毕，自然冷却至室温时取出，得到最终产物。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子电池正极材料的制备方法，它包括如下步骤：首先，将一水氢氧化锂、六水硫酸镍、硫酸钴水合物、一水硫酸锰、六亚甲基四胺、P123、无机酸以摩尔比为1:（0.7～0.86）:（0.1～0.2）:（0.04～0.2）:（0～2）:（0～0.2）:（0.5～9）溶解于一定的去离子水中，充分搅拌均匀，形成反应溶液；然后，将反应液加入反应釜中，在100℃～150℃下反应4～6个小时，得到前驱体；最后将得到的前驱体在坩埚中在400℃～750℃下灼烧4～6个小时得到所需材料。
【技术特征摘要】
1.一种纳米结构锰钴镍氧锂五元锂离子电池正极材料的制备方法，它包括如下步骤: 首先，将一水氢氧化锂、六水硫酸镍、硫酸钴水合物、一水硫酸锰、六亚甲基四胺、P123、无机酸以摩尔比为1: (0.7 0.86): (0.1 0.2): (0.04 0.2): (O 2): (O 0.2): (0.5 9)溶解于一定的去离子水...
【专利技术属性】
技术研发人员：张克难，陈鑫，黄婵燕，董文静，魏调兴，张云，孙艳，戴宁，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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