一种阴离子X掺杂λ-MnO2锂一次电池正极材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阴离子X掺杂λ-MnO2锂一次电池正极材料及其制备方法及其制成的锂二氧化锰一次电池。本发明专利技术具有如下的技术效果，本发明专利技术能避免掺杂不均匀的问题，λ-MnO2晶格中的氧原子部分被掺杂的原子取代，能更好的起到支撑和稳定λ-MnO2晶格的作用，可以有效克服纯λ-MnO2尖晶石结构不稳定的问题；通过阴离子掺杂可以形成晶格缺陷，提高载流子浓度，从而能显著提高λ-MnO2锂离子正极材料电化学性能。该制备方法简单，不需要复杂的设备，清洁无污染，成本低廉，适合工业化规模生产。该方法制备得到的阴离子掺杂λ-MnO2锂一次电池正极材料颗粒大小分布均匀一致，重复性好，放电比容量高，能量密度高，用途广泛，特别是可应用于在需要高稳定性和高功率密度电源场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学电源材料制备
，尤其涉及一种锂一次电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
能源问题是二十一世纪人类面临的共同问题，电能是最方便的一种能源形式，为了储存电能和满足电子工业飞速发展的需要，各类锂电池应运而生。锂电池按可否充电，可分为一次锂电池和二次锂电池。锂二次电池具有诸多优点而备受关注，但它并非十分完美无缺，仍有不能克服的固有缺点，如储存寿命短，低温工作性能差和能量密度低等。而锂一次电池具有电池贮存寿命长，工作温度范围宽，比容量大，能量密度高，安全性好，价格低廉等特殊优越性，在某些日常民用品及军事装备中仍在发挥其不可替代的功能。目前已经商业化并拥有一定市场的锂一次电池有五种，分别是:Li/I2、Li/(CFx)n、Li/S02、Li/S0Cl2和Li/Mn02电池。其中Li/Mn02锂一次电池具有大的比能量(可达300ffh.kg—1和500ffh.L-1)，较高的电压(开路电压3.5V，放电平台2.8V)，平稳的放电电压平台，宽的工作温度范围(_40°C +60°C )，良好的低温性能，长的储存寿命等优点，是锂一次电池中拥有较大市场的商品电池。在军事领域得到了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一阴离子X掺杂λ‑MnO2锂一次电池正极材料，其特征在于：其通式为MnO2‑xXx，式中X为F、Cl、Br、I、S和N中的一种或一种以上，0＜x＜0.25。

【技术特征摘要】
1.一阴离子X掺杂入^1102锂一次电池正极材料，其特征在于:其通式为胞02_!^，式中X为F、Cl、Br、1、S和N中的一种或一种以上，O < x < 0.25。2.根据权利要求1所述的一种阴离子掺杂λ-MnO2锂一次电池正极材料及其制备方法，其特征在于: (1)以固相法、熔盐法、溶胶凝胶法或共沉淀法合成具有尖晶石结构的阴离子掺杂LiMn204_yXy，其中 O < y ≤ 0.25。(2)将获得的尖晶石结构的LiMn204_yXy分散在去离子水中，在搅拌条件下，缓慢加入锂离子脱出剂，控制水浴温度在O 40°C直至浆液pH达到O 3，继续搅拌I 48小时，然后将产品过滤，以去离子水洗涤至洗出液pH值为6 7，将滤出物在低于90°C的温度条件下干燥，最后将产品粉碎研磨，得到阴离子X掺杂λ -MnO2锂一次电池正极材料。3.根据权利要求2所述的一种阴离子掺杂λ-MnO2锂一次电池正极材料及其制备方法，其特征在于:所述固相法、熔盐法、溶胶凝胶法或共沉淀法四种方法合成的尖晶石结构阴离子掺杂LiMn204_yXy粉体材料包括将锰源化合物、锂源化合物与掺杂元素化合物按摩尔比为 Li: Mn: X = I: 2: y 反应，其中 O &l...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先友，舒洪波，胡本安，杨秀康，刘黎，魏启亮，梁倩倩，宋云峰，周萌，吴春，鞠博伟，易欣，胡亮，易兰花，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43