[发明专利]一种富锂锰材料,其用途以及制备方法

权利要求书

1.一种富锂锰材料，其特征在于，为xLi_2-2bNa_2bMn_1-aSi_aO₃·(1-x)Li_1-bNa_bNi_0.5Mn_0.5-a/2Si_a/2O₂。

2.如权利要求1所述的富锂锰材料，其特征在于，其为纳米棒状小颗粒堆积而成的微米级颗粒。

3.如权利要求1或2所述的富锂锰材料，其特征在于，0.1≤x≤0.9，0.005≤b≤0.08，0.005≤a≤0.15。

4.如权利要求1-3所述富锂锰材料的用途，其特征在于，用作正极材料。

5.如权利要求1-3所述富锂锰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)合成前驱体材料；

(2)与钠盐、锂盐混合均匀；

(3)高温烧结。

6.如权利要求5所述富锂锰材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括如下步骤：

(1-1)按照xLi_2-2bNa_2bMn_1-aSi_aO₃·(1-x)Li_1-bNa_bNi_0.5Mn_0.5-a/2Si_a/2O₂中的Ni、Mn、Si化学计量比称取镍的化合物、锰的化合物、硅的化合物；

(1-2)混合均匀；

(1-3)程序控温在空气气氛中烧结；

(1-4)以0.5～10℃/min升温速度加热到650～750℃；

(1-5)保温2～15h；

(1-6)冷却至室温；

(1-7)破碎，即可得到前驱体材料。

7.如权利要求5或6所述富锂锰材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括如下步骤：按照xLi_2-2bNa_2bMn_1-aSi_aO₃·(1-x)Li_1-bNa_bNi_0.5Mn_0.5-a/2Si_a/2O₂中的Ni、Mn、Si、Na、Li化学计量比称取前驱体材料、钠盐、锂盐，混合均匀。

8.如权利要求7所述富锂锰材料的制备方法，其特征在于，Li过量1％～5％，补偿锂盐在高温下烧结时少量挥发。

9.如权利要求5-8中任一项所述富锂锰材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括如下步骤：

(3-1)程序控温在空气气氛中烧结；

(3-2)以0.5～10℃/min升温速度加热到750～950℃；

(3-3)保温3～48h；

(3-4)冷却至室温；

(3-5)破碎过筛，即可得到富锂锰正极材料。

10.如权利要求5-9中任一项所述富锂锰材料的制备方法，其特征在于，所述的镍的化合物为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍、氧化镍、氢氧化镍中的一种或几种；和/或，所述的锰的化合物为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰、氯化锰、氧化锰、氢氧化锰中的一种或几种；所述的硅的化合物为正硅酸乙酯、二氧化硅、氧化亚硅中的一种或几种；和/或，所述的钠盐为碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、醋酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠、磷酸钠中的一种或几种；和/或，所述的锂盐为氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、氯化锂、碳酸锂中的一种或几种。