[发明专利]一种富锂锰材料,其用途以及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种富锂锰材料,其用途以及制备方法。

背景技术

层状富锂正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(M＝Mn，Ni，Co，Ni_0.5Mn_0.5，Cr，Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3，Fe…)是一种α-NaFeO₂型固溶体材料，以其特有的高比容量(200～300mAh/g)、优秀的循环能力以及新的电化学充放电机制等性能，成为当今锂离子二次电池正极材料的研究热点。

商品化的正极材料(LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄)越来越不能满足人们对高容量、高能量密度电子产品的需求，层状富锂正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(M＝Mn，Ni，Co，Ni_0.5Mn_0.5，Cr，Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3，Fe…)是一种α-NaFeO₂型固溶体材料，由层状的Li₂MnO₃和LiMO₂(M＝Mn，Ni，Co，Ni_0.5Mn_0.5，Cr，Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3，Fe…)形成的，以其特有的高比容量(200～300mAh/g)、优秀的循环能力以及新的电化学充放电机制等性能，成为当今锂离子二次电池正极材料的研究热点。

中国专利(赵煜娟、孙召琴、冯海兰等，一种球形梯度富锂正极材料的合成方法，中国专利号：CN201010522413.8)公开了一种球形梯度富锂正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)Li[Ni_0.4Co_0.2Mn_0.4]O₂(0.1≤x≤0.4)的合成方法，用已有的商业化球形前驱体[Ni_0.4Co_0.2Mn_0.4](OH)₂进行Mn元素包覆，然后与氢氧化锂混合热处理，0.2C倍率电流充放电，首次放电比电容量为242mAh/g，50次循环后比容量为221mAh/g。中国专利(钟盛文、胡伟、张骞，富锂锰基正极材料及其制备方法，中国专利号：CN200910186311.0)公开了富锂基正极材料Li[Li_(1-2x)/3Ni_x-aM_yMn_(2-x)/3-b]O₂(M＝Co、Al、Ti、Mg、Cu)及其制备方法，采用反应釜共沉淀法合成前驱体[Ni_{(x-a)/[x+(2-x)/3]}M_{y/[x+(2-x)/3]}Mn_{[(2-x)/3-b]/[x+(2-x)/3]}](OH)₂，然后与锂化合物混合高温烧结，0.1C倍率电流充放电，首次放比电容量为250mAh/g，在2.75-4.2V、1C的充放电条件下，首次放比电容量为144mAh/g，300次循环后容量保持率为97％。