[发明专利]一种高密度锰酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种采用固相合成工艺制备的高密度的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述的锰酸锂正极材料含有掺杂剂M1和掺杂剂M2；其中，所述的掺杂剂M1为选自于TiO₂、Sb₂O₅、Cr₂O₃、Al₂O₃、Co₃O₄和稀土氧化物中的至少一种，而且在所述锰酸锂正极材料中Li∶Mn∶M1的摩尔比为(0.95～1.15)∶(1.85～2)∶(0.005～0.15)；所述的掺杂剂M2为V₂O₅、Nb₂O₅、CuO、ZnO中的至少两种，而且以重量百分比计，所述的掺杂剂M2占所述锰酸锂正极材料的0.05wt％～3wt％。

2.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述的掺杂剂M1为Sb₂O₅和Al₂O₃。

3.如权利要求2所述的高密度锰酸锂正极材料，其特征在于，Li、Mn、Sb、Al的摩尔比为1.12∶1.9∶0.05∶0.05。

4.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述的掺杂剂M1为Sb₂O₅、Al₂O₃和Co₃O₄。

5.如权利要求1所述的锰酸锂正极材料，其特征在于，所述的掺杂剂M2为Nb₂O₅和CuO。

6.一种制备高密度锰酸锂正极材料的方法，其特征在于，该方法包括如下的步骤：

(1)将碳酸锂、电解二氧化锰和掺杂剂M1按照Li∶Mn∶M1＝(0.95～1.15)∶(1.85～2)∶(0.005～0.15)的摩尔比混合均匀；其中，所述的掺杂剂M1是选自于TiO₂、Sb₂O₅、Cr₂O₃、Al₂O₃、Co₃O₄、稀土氧化物中的至少一种，；

(2)将上述混合料在850～980℃的温度下合成2～6小时，得到锰酸锂粉体；

(3)在步骤(2)所得到的锰酸锂粉体中，按0.05wt％～3wt％的比例加入掺杂剂M2并混合均匀，进行表面修饰；其中，所述的掺杂剂M2为V₂O₅、Nb₂O₅、CuO、ZnO中的至少两种；

(4)将步骤(3)所得到的混合物料在600～850℃温度下进行处理；

(5)筛分后即获得高密度的锰酸锂正极材料。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的掺杂剂M1为Sb₂O₅和Al₂O₃。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)中各物料的混合摩尔比为Li∶Mn∶Sb∶Al＝1.12∶1.9∶0.05∶0.05。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的掺杂剂M1为Sb₂O₅、Al₂O₃和Co₃O₄。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的掺杂剂M2为Nb₂O₅和CuO。