[发明专利]一种以MOF为碳源的碳包覆高容量富锂锰基三元正极材料以及制备方法

权利要求书

1.一种以MOF为碳源的碳包覆高容量富锂锰基三元正极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）将含锂溶液加入到含有锰盐、镍盐、钴盐和过硫酸铵的混合溶液中，经搅拌混合，再置于水热釜中进行水热反应；水热反应结束后，抽滤、洗涤、干燥得到三元富锂锰基材料；

（2）将三元富锂锰基材料通过球磨法与以金属有机框架化合物MOF为主要成分的碳源混合球磨，球磨结束后，干燥，对得到的样品在惰性气氛下进行热处理，得到以MOF为碳源的碳包覆高容量富锂锰基三元正极材料；其中：金属有机框架化合物MOF占碳源总质量的50~90%；碳源中除了含有金属有机框架化合物MOF外，还含有葡萄糖、聚乙烯醇、蔗糖或维生素C中一种或几种物质；其中：

步骤（1）中，在置于水热釜中进行水热反应前，还包括加入乙二醇的步骤，使得水热体系中，乙二醇和水的体积比为1:8~1:12。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，含锂溶液为氢氧化锂溶液，含锂溶液的浓度为4M~6M；锰盐为一水硫酸锰，镍盐为六水硫酸镍，钴盐为七水硫酸钴；氢氧化锂、一水硫酸锰、六水硫酸镍、七水硫酸钴和过硫酸铵的摩尔比为（0.14~0.21）：0.54：0.13：0.13：0.8。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，水热反应温度为100℃~220℃，水热反应时间为12h~72h。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，水热反应温度为180℃~220℃，水热反应时间为24h~72h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，碳源占碳源和三元富锂锰基材料总质量的8~15%。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，球磨过程中，以乙醇作为溶剂，球磨速度为180~250r/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，热处理温度为600~850℃，热处理时间为10~16小时；惰性气氛为氮气或氩气气氛。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，MOF为UIO-66、ZIF-8或ZIF-67中任一种，MOF占碳源总质量的65~75%。

9.一种根据权利要求1~8之一所述的制备方法制得的以MOF为碳源的碳包覆高容量富锂锰基三元正极材料。