[发明专利]高压正极材料的合成以及用于锂离子电池的高压电解液的制备

权利要求书

1.一种制造锂锰镍氧化物的方法，其包括如下步骤：

(a)在CSTR系统中，使锰金属盐和镍金属盐在反应器中反应，形成前体；

(b)在炉内将所述前体与锂盐一起煅烧，得到锂锰镍氧化物；以及任选地，

(c)对获得的锂锰镍氧化物进行修饰。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

在沉淀剂的存在下执行所述步骤(a)，所述沉淀剂选自碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化铵、碳酸氢铵和草酸铵中的一种或多种；

任选地，所述锰金属盐选自硫酸锰、硝酸锰、醋酸锰和氯化锰中的一种或多种；

任选地，所述镍金属盐选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍和氯化镍中的一种或多种；

任选地，所述锂盐选自氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氯化锂和硝酸锂中的一种或多种；以及

任选地，所述修饰通过掺杂或包覆或其组合的方式来进行。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述沉淀剂包括氢氧化铵、碳酸氢铵和草酸铵中的一种或多种，并且所述反应器中的氨浓度为大约0.1-4.0M。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其中步骤(a)还包括将反应温度控制为大约30-60℃。

5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)还包括将所述反应器中的pH值控制为大约6-8。

6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)中的所述煅烧包括将所述前体与锂盐一起加热至大约400-600℃并保持大约4-8小时，然后再加热至大约800-1150℃并保留大约12-36小时。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述沉淀剂包括碳酸钠和氢氧化铵；任选地，所述前体是Mn_1.5Ni_0.5(CO₃)₂，以及所述锂锰镍氧化物是LiMn_1.5Ni_0.5O₄。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述前体是球形颗粒，粒径分布为大约5-50μm，平均粒径为大约10-20μm；且任选地，所述前体包含孔径为大约10-500nm的孔。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述锂锰镍氧化物是球形颗粒，粒径分布为大约5-50μm，平均粒径为大约10-20μm；且任选地，所述锂锰镍氧化物含有孔径为大约10-500nm的孔。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，

所述步骤(a)包括：(a1)将硫酸锰和硫酸镍溶于水中，形成过渡金属溶液；(a2)将碳酸钠和氢氧化铵分别溶于水中，形成碱溶液和氨溶液；(a3)使所述过渡金属溶液、碱溶液和氨溶液在反应器中反应，形成前体Mn_1.5Ni_0.5(CO₃)₂；以及(a4)收集所述前体；

任选地，所述步骤(b)包括：使步骤(a)中获得的所述前体与碳酸锂或氢氧化锂在炉中一起煅烧，得到锂锰镍氧化物LiMn_1.5Ni_0.5O₄，其中所述煅烧曲线包括将所述前体与锂盐加热至大约400-600℃并保持大约4-8小时，然后加热至大约800-1150℃并保持大约12-36小时；以及

任选地，所述步骤(c)包括：(c1)用选自Al₂O₃、TiO₂、LiPAA以及0.5-5％wt的碳中的任意一种或多种包覆所述锂锰镍氧化物。

11.一种锂锰镍氧化物材料，其通过权利要求1-10中任一项所述的方法产生。

12.一种用于高压锂离子电池的正极材料，所述正极材料包含权利要求11所述的锂锰镍氧化物材料。