[发明专利]尖晶石相包覆的富锂材料Li1.87Mn0.94Ni0.19O3、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃，其特征在于：包括富锂材料以及包覆在富锂材料外层的尖晶石相包覆层；所述富锂材料由Li元素、Mn元素、Ni元素和O元素组成，所述Li元素、Mn元素、Ni元素和O元素的摩尔比为1.87:0.94:0.19:3；所述尖晶石相包覆层为锰尖晶石。

2.如权要求1所述尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃，其特征在于：所述尖晶石相包覆层的厚度为2-2.5nm。

3.如权利要求1所述尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1）配制硝酸锰和硝酸镍的混合溶液，硝酸锰与硝酸镍的摩尔比为4.9-5.1:1，混合溶液中锰离子和镍离子的总浓度为0.2-0.25mol/L；

2）向混合物中逐渐加入碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度为0.2-0.25mol/L，所加碳酸溶液中碳酸根的摩尔数与锰离子和镍离子摩尔数总和相等；

3）搅拌15-25小时，得到镍和锰的混合碳酸盐沉淀物；

4）分离出混合碳酸盐沉淀物，于105-120℃下干燥20-28小时，然后在空气气氛中，470-530℃下烧结4-6小时，得到镍和锰的混合氧化物；

5）将镍和锰的混合氧化物与氢氧化锂按照质量比1:1.078-1.122均匀混合，然后于850-950℃下，在空气气氛中烧结11-13小时，得富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃；

6）醋酸锰与富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃在乙醇中混合，超声20-40分钟；其中醋酸锰与富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃的摩尔比为1:14-16；

7）研磨干燥，然后继续添加乙醇，再研磨干燥，依此循环8-12次；

8）在空气氛围中，于700-800℃下烧结4-6小时，得尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃。

4.如权利要求3所述尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃的制备方法，其特征在于：步骤1）中，硝酸锰与硝酸镍的摩尔比为5:1。

5.如权利要求3所述尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃的制备方法，其特征在于：步骤2）中，碳酸钠溶液的浓度与锰离子和镍离子的总浓度相等。

6.如权利要求3所述尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃的制备方法，其特征在于：步骤4）中，空气气氛中，500℃下烧结5小时。

7.如权利要求3所述尖晶石相表面包覆的富锂材料Li_1.87Mn_0.94Ni_0.19O₃的制备方法，其特征在于：步骤5）中，空气气氛中，900℃下烧结12小时。