[发明专利]一种单晶型一维结构富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，所述正极材料的化学式为Li[Li_a(Mn_vNi_xCo_yM_z)_1−a]O₂，其中，0a1，v+x+y+z=1，0≤xv，0≤yv，0≤zx，0≤zy，v1，M为Fe、Cr、Mo中的一种元素，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5；其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：按正极材料化学式Li[Li_a(Mn_vNi_xCo_yM_z)_1−a]O₂分别称取相应摩尔比的锂源、锰盐、镍盐、钴盐与M盐，将它们均匀混合，得到混合物A，称取氯化钾与混合物A均匀混合，得到混合物B；

步骤二：将混合物B放入马弗炉中，以1~5℃/min升温速率自室温升至300~500℃预烧3~8 h，再以相同升温速率升温至600~900℃煅烧6~15 h，得到富锂锰基正极材料与氯化钾的混合物C；

步骤三：将混合物C置于水中，使混合物C中的氯化钾完全溶解于水中得到固液混合物D，将固液混合物D进行过滤，即得到单晶型一维结构富锂锰基正极材料。

2.根据权利要求1所述的单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述锂源为氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、乙醇锂、甲酸锂、碳酸锂、氯化锂中的一种或多种的混合物；所述锰盐为硫酸锰、甲酸锰、乙酸锰、草酸锰、氯化锰或硝酸锰中的一种或多种的混合物；所述镍盐为硫酸镍、甲酸镍、乙酸镍、草酸镍、氯化镍或硝酸镍中的一种或多种的混合物；所述钴盐为硫酸钴、甲酸钴、乙酸钴、草酸钴、氯化钴或硝酸钴中的一种或多种的混合物；所述M盐为铁盐、钼盐或铬盐中的一种。

3.根据权利要求2所述的单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述铁盐为硫酸铁、乙酸铁、草酸铁、氯化铁或硝酸铁中的一种或多种的混合物；所述钼盐为硫酸钼、乙酸钼、草酸钼、氯化钼、硝酸钼、钼酸铵中的一种或多种的混合物；所述铬盐为硫酸铬、乙酸铬、草酸铬、氯化铬或硝酸铬中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述的锂源、锰盐、镍盐、钴盐与M盐混合时采取的混合方式为液相混合或固相混合，液相混合时总固体盐与溶液的质量比为1:1。

5.根据权利要求1所述的单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述的氯化钾与锂源的摩尔比为5~20:1。

6.根据权利要求1所述的单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，马弗炉中的煅烧气氛为空气。

7.根据权利要求1所述的单晶型一维结构富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述的富锂锰基正极材料具有一维纳微形貌与单晶晶体结构，一维单晶颗粒的直径为100~500nm，长度为2~20μm。