[发明专利]一种富锰富锂固溶体材料，其用途以及改性制备方法

权利要求书

1.一种富锰富锂固溶体材料，其特征在于，其为一种0.5Li₂MnO₃·0.5LiNi0.5Mn0.5O₂富锰富锂固溶体材料。

2.如权利要求1所述富锰富锂固溶体材料的用途，其特征在于，用作电池正极材料。

3.如权利要求2所述富锰富锂固溶体材料的用途，其特征在于，用作锂离子动力电池正极材料。

4.如权利要求1所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)形成前驱物；

(2)陪锂合成固溶体材料；

(3)在材料表面均匀沉积钛酸锂。

5.如权利要求4所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，步骤(1)中通过共沉淀法，形成前驱物Ni0.5Mn1.5(OH)₄。

6.如权利要求4或5所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，步骤(1)包括如下步骤：

(1-1)按物质的摩尔量比例Ni︰Mn＝1︰3配制镍前驱体和锰前驱体的混合物水溶液；

(1-2)向混合物水溶液中加入碱性溶液pH值调节剂，将pH值控制在10-12；

(1-3)搅拌；

(1-4)离心；

(1-5)纯水清洗得到镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)₄。

7.如权利要求4-6中任一项所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，步骤(2)包括如下步骤：

(2-1)按物质的量比例Li︰Ni︰Mn＝(6.3～6.6)︰1︰3将锂源和镍锰前驱体混料得固体混合物；

(2-2)形成粉体，得到粉体混合物；

(2-3)在含氧气氛下，以1-5℃/min的升温速度加热到500-600℃；

(2-4)保温烧结5-10h，得预处理后的镍锰前驱体。

8.如权利要求4-7中任一项所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，步骤(2)还包括如下步骤：所得的预处理后的镍锰前驱体在含氧气氛下，以0.5-10℃/min的升温速度加热到800-1000℃，煅烧8-24h，自然降温至室温，即得到0.5Li₂MnO₃·0.5LiNi0.5Mn0.5O₂材料。

9.如权利要求4-8中任一项所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，步骤(3)包括如下步骤：

(3-1)得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料分散在适量的乙醇溶液中；

(3-2)加入适量的钛源和锂源Li:Ti＝(0.8：1)；

(3-3)在搅拌的情况下在50-80℃下，蒸干溶剂；

(3-4)收集粉末；

(3-5)以3-10℃/min的升温速度加热到700-800℃；

(3-6)煅烧2-10h；

(3-7)自然降温至室温，即得到纳米钛酸锂表面包覆0.5Li₂MnO₃·0.5LiNi0.5Mn0.5O₂材料。

10.如权利要求4-9中任一项所述富锰富锂固溶体材料的改性制备方法，其特征在于，固相反应氛围是含氧气氛为空气气氛或纯氧气氛；和/或，固体材料混合方法是湿法球磨，所述湿法球磨包括：将乙醇与固体混合物按1︰(1-2)mL/g的比例混合，以300-500r/min的转速球磨2-16h；和/或，所述的镍前驱体为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或几种；和/或，所述的锰前驱体为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种；和/或，所述的钛源前驱体为钛酸四丁酯、硫酸锰、四氯化钛中的一种或几种；和/或，所述的锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、氧化锂中的一种或几种；和/或，所述的碱性pH值调节剂为NaOH溶液或KOH溶液或LiOH溶液。