一种高电压锂电池正极材料，该正极材料通式为LiNi0.5-xMn1.5MxO4，一种高电压锂电池正极材料的制备方法，将LiCH3COO、Ni(CH3COO)2、Mn(CH3COO)2、M(CH3COO)y按2:(1-x):3:x放入球磨机，再加入醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30-60min时间；往糊状混合物中滴加氨水，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100-130℃鼓风干燥箱里干燥，将前驱体放入马弗炉中300-400℃预处理3-5h，然后升温至850-950℃烧10-11h，再400-500℃退火6-7h，最后自然冷却降至室温得到LiNi0.5-xMn1.5MxO4。
【技术实现步骤摘要】
[0001 ] 本专利技术涉及一种高电压锂电池，尤其涉及。
技术介绍
锂离子二次电池以性能优越迅速占据消费市场，并且被认为是下一代电动车及其混合电动车的主要能源，近几年，改善锂电池正极材料以及提高安全性能、提高电池蓄电量和降低生产成本成为锂离子二次电池发展的主轴方向。伴随着电动汽车的极大需求与高电压的电解液以及电解质的成功研制，高电压的LiNixMn2_x04 (0〈x〈2)收到极大的关注。近几年的研究表明，上述的各种尖晶石型中LiNia5Μηι.504(理论克容量为147mAh/g)不仅有4.7V的高电压平台，而且具有较好的安全以及循环性能。尖晶石型的高电压材料镍锰酸锂合成的方法有:固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法、熔融盐法、喷雾热解法等。固相法是将锂源、镍源和锰源球磨均匀，将前驱体在高温下煅烧。此法操作简单，但在制作过程中容易出现混料不均现象，从而使产品的性能难控制；溶融盐法当煅烧温度在1000°c左右，尖晶石相开始分解随着晶体结构的降格，电化学性能变的很差；喷雾热解法制作过程复杂而且产量低，充放电可逆性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种循环性能高、安全性能好的一种高电压锂电池正极材料。本专利技术的另一个目的是提供一种高电压锂电池正极材料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:一种高电压锂电池正极材料，其特征是:该正极材料通式为LiNic^xMnh5MxO4,其中:M为参杂金属Cu、Co、Al和Cr中的一种或几种，0.07≤ X ≤ 0.1。一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于:采用流变相法的方法制备尖晶石结构的高电压正极材料。此方法中，包括以下步骤: (一)前驱体的制备 步骤一:配制浓度为l_20mol/L的氨水；步骤二:将 LiCH3C00、Ni (CH3COO)2、Mn(CH3COO)2、M(CH3COO)y 按 2: (1-χ):3:χ 放入球磨机，其LiCH3COO过量3%-5%，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30-60min时间； 步骤三:往糊状混合物中滴加步骤一配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨30-60min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100-130°C鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体； (二)高温处理将前驱体放入马弗炉中300-400°C预处理3-5h，然后升温至850-950°C烧10_llh，再400-500°C退火6-7h，最后自然冷却降至室温得到LiNia5-XMnh5MxCV本专利技术的优点效果在于:1、流变相法比溶剂凝胶法制备材料中有机物的使用量，实现了镍、锰以及参杂离子的混合均匀。2、流变相法合成工艺能够通过改变反应的条件，容易控制前驱体的表面积、颗粒的大小及晶粒分布。3、本方法通过在高电压正极材料LiNi0.5MnL504中参杂部分离子得到的LiNitl.^Mnh5MxO4(0.07 ^ x ^ 0.1)，改善了正极材料LiNi0.5MnL504的稳定性。4、本专利技术优化了材料的物化性能，材料颗粒大小均匀，提高了材料的循环稳定性能。【附图说明】图1为实施例2高电压正极材料样品的SEM图； 图2为实施例3高电压正极材料样品的循环曲线图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明: 本专利技术如图1、2所示，一种高电压锂电池正极材料，其特征是:该正极材料通式为LiNia5-XMnh5MxO4,其中:M为参杂金属Cu、Co、Al和Cr中的一种或几种，0.07≤x≤0.1。一种高电压锂电池正极材料的制备方法， 其特征在于:采用流变相法的方法制备尖晶石结构的高电压正极材料，包括以下步骤: (一)前驱体的制备 步骤一:配制浓度为l_20mol/L的氨水；步骤二:将 LiCH3C00、Ni (CH3COO)2、Mn(CH3COO)2、M(CH3COO)y 按 2: (1-χ):3:χ 放入球磨机，其LiCH3COO过量3%-5%，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30-60min时间； 步骤三:往糊状混合物中滴加步骤一配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨30-60min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100-130°C鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体； (二)高温处理 将前驱体放入马弗炉中300-400°C预处理3-5h，然后升温至850-950°C烧10_llh，再400-500°C退火6-7h，最后自然冷却降至室温得到LiNi^xMnh5MxCV在本实施例中，所述M (CH3COO) y 为 Cu (CH3COO) 2、Co (CH3COO) 2、Al2 (CH3COO) 3、Cr2 (CH3COO) 3 中的一种或几种。在本实施例中，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或几种。实施例1: 将LiCH3C00、Ni (CH3COO)2、Mn(CH3COO)2按2.03: 1:3放入球磨机，将原料充分研磨均匀，然后加入一定量的蒸馏水，继续研磨均匀，再加入少量的甲醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30min时间；往糊状混合物中滴加少量的配制的氨水，调节pH值为8_9，继续研磨30min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100°C鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体。将前驱体放入马弗炉中300°C预处理5h，然后升温至850°C烧llh，再400°C退火6h，最后自然冷却降至室温得到正极材料。实施例2:将 LiCH3COO' Ni (CH3COO)2、Mn(CH3COO)2、Mg(CH3COO)2 按 2.04:0.86:3:0.14 中放入球磨机，将原料充分研磨均匀，然后加入一定量的蒸馏水，继续研磨均匀，再加入少量的乙醇，将混合物配成均匀糊状，研磨50min时间；往糊状混合物中滴加少量的配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨50min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于110°C鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体。将前驱体放入马弗炉中350°C预处理4h，然后升温至900°C烧10h，再450°C退火6.5h，最后自然冷却降至室温得到正极材料。实施例3:将 LiCH3C00、Ni (CH3COO)2^Mn (CH3COO)2Xu (CH3COO) 2 按 2.05:0.8:3:0.2 中放入球磨机，将原料充分研磨均匀，然后加入一定量的蒸馏水，继续研磨均匀，再加入少量的丙醇，将混合物配成糊状，研磨60min时间；往糊状混合物中滴加少量的配制的氨水，调节pH值8-9，继续研磨60min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于130°C鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体。将前驱体放入马弗炉中400°C预处理3h，然后升温至950°C烧llh，再500°C退火7h，最后自然冷却降至室温得到正极材料。本专利技术尖晶石型镍锰酸锂正极材料的充电电压接近5V。本专利技术的合成过程中，可以通过控制反应过程的参数来制备不同物化特性的较为纯净的LiNia5-XMr^5 MxO4正极材料。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高电压锂电池正极材料，其特征是：该正极材料通式为LiNi0.5‑xMn1.5MxO4，其中：M为参杂金属Cu、Co、Al和Cr中的一种或几种，0.07≤x≤0.1。
【技术特征摘要】
1.一种高电压锂电池正极材料，其特征是:该正极材料通式为LiNia5_xMn1.5Mx04，其中:M为参杂金属Cu、Co、Al和Cr中的一种或几种，0.07≤x≤0.1。2.一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于:采用流变相法的方法制备尖晶石结构的高电压正极材料。3.根据权利要求2所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (一)前驱体的制备 步骤一:配制浓度为l_20mol/L的氨水；步骤二:将 LiCH3COO、Ni (CH3COO)2、Mn(CH3COO)2、M(CH3COO)y 按 2: (1-χ):3:χ 放入球磨机，其LiCH3COO过量3%-5%，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30-60min时间； 步骤三:往糊状混合物中滴加步骤一配制的氨水，调节pH值为8-9，继续研磨30-60min时间，使反应物充分发生反应，然后过筛，过筛后的混合物置于100-130°C鼓风干燥箱里干燥，得到前驱体； (二)高温处理 将前驱体放入马弗炉中300-400°C预处理3-5h，然后升温至850-950°C烧10_llh，再400-500°C退火6-7h，最后自然冷却降至室温得到LiNic^xMnh5MxCV4.根据权利要求3所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于:所述M (CH3COO) y 为 Cu (CH3COO) 2、Co (CH3COO) 2、Al2 (CH3COO) 3、Cr2 (CH3COO) 3 中的一种或几种。5.根据权利要求4所述的一种高电压锂电池正极材料的制备方法，其特征在于:将LiCH3COO, Ni (CH3COO)2、Mn(CH3COO)2按2.03: 1:3放入球磨机，将原料充分研磨均匀，然后加入蒸馏水，继续研磨均匀，再加入甲醇，将混合物配成均匀的糊状，研磨30min时间，往糊...
【专利技术属性】
技术研发人员：关成善，宗继月，李涛，贾传龙，单传省，
申请(专利权)人：山东精工电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。