[发明专利]一种聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1) 称取化学计量比的碳酸锂、二氧化锰、氧化镍和卤化铵，加入乙醇或者水，研磨混合，将得到的混合物放在烘箱中烘干，然后烧结得到卤族元素掺杂的镍锰酸锂正极材料；

(2)称取化学计量比的均苯二酸酐和4，4′-二氨基二苯醚，以二甲基乙酰胺为溶剂，合成浓度为10%的聚酰胺酸溶液，随后配制一定浓度的聚酰胺酸溶液，加入步骤(1)得到的卤族元素掺杂的镍锰酸锂正极材料，搅拌，抽滤，干燥，然后在氮气气氛下进行热酰亚胺化反应，得到聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料；

所述的卤化铵选自氟化铵、氯化铵或溴化铵。

2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碳酸锂、氧化镍和二氧化锰的摩尔比Li:Ni:Mn=1.05:0.5:1.5，卤化铵的加入量为x摩尔（x=0.02，0.03，0.04或0.05），得到卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料LiNi_0.5Mn_1.5O_4-xF_X，LiNi_0.5Mn_1.5O_4-xCl_X，LiNi_0.5Mn_1.5O_4-xBr_X。

3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中研磨混合，为砂磨混合，砂磨转速为2000转/min，时间为1~3h。

4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆卤族元素掺杂的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烘干温度为105±2℃。

5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烧结温度为900℃，烧结7~10h。

6.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中一定浓度为1%聚酰胺酸溶液。

7.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中镍锰酸锂正极材料粉末的加入量为5g。

8.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中热亚酰胺化反应的温度为在100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h。

9.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆卤族元素掺杂的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中干燥条件为：40±5℃真空干燥4h。

10.根据权利要求1所述的聚酰亚胺包覆卤族元素掺杂的镍锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，

(1) 称取摩尔比Li:Ni:Mn=1.05:0.5:1.5的碳酸锂、二氧化锰和氧化镍，加入x摩尔（x=0.01，0.02，0.03或0.04）的NH₄F，加入乙醇或者水，砂磨混合1~3h，砂磨转速为2000转/min，将得到的混合物放在烘箱中烘干，于900℃下烧结7~10h得到卤族元素掺杂的镍锰酸锂正极材料粉末LiNi_0.5Mn_1.5O_4-xA_X，A选自F、Cl或Br；

(2)称取化学计量比的均苯二酸酐和4，4′-二氨基二苯醚，以二甲基乙酰胺为溶剂，合成浓度为10%的聚酰胺酸溶液，随后配制1%的聚酰胺酸溶液，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，搅拌，抽滤，干燥，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，进行热酰亚胺化反应，得到聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。