[发明专利]一种锡掺杂的富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锡掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：

按化学计量计，将锰盐、镍盐、钴盐和锡盐混合配制为混合盐水溶液并通过共沉淀法形成前驱体沉淀，而后与锂源化合物混合通过分段热处理，得化学式为Li[Li_aMn_bCo_cNi_dSn_x]O₂，a+b+c+d+x＝1，a、b、c、d、x＞0的锡掺杂的富锂锰基正极材料；

具体为(1) 将锰盐、镍盐、钴盐和锡盐按化学计量计溶解在去离子水中得到浓度在0.01-2 mol/L的混合盐水溶液；将沉淀剂和浓氨水溶解在去离子水中配制成混合碱溶液；

(2) 往反应器中加入去离子水作为底液，然后分别利用蠕动泵向反应器中同时加入上述获得混合碱液和上述获得混合盐溶液，以300-1000rpm的速度进行搅拌，并在50-70℃下反应，并通过控制加入混合碱溶液的量来调节溶液的pH达到7.8-8.5，上两种溶液停止加入后继续搅拌2-24小时，接着陈化6-24小时，然后过滤并用纯净水洗涤沉淀物，所得沉淀物于80-100℃真空干燥8-12小时，降至室温后研磨得到碳酸盐前驱体；

(3) 将上述碳酸盐前驱体与以超过化学计量比3%-10%的锂源化合物混合并研磨，并在空气气氛下400-600℃预烧3-8小时，而后继续在空气气氛下800-900℃煅烧10-20小时，自然降温后即得到锡掺杂的富锂锰基正极材料；

所述步骤（3）中在空气气氛下以升温速率3-10℃/min升温至并在400-600℃恒温预烧3-8h；而后继续于空气气氛下以升温速率3-10℃/min升温至800-900℃恒温将预烧后产物煅烧10-20h，自然降温后即可得到锡掺杂的富锂锰基正极材料。

2.按权利要求1所述的锡掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中混合盐为锰盐、镍盐、钴盐和锡盐的混合物；沉淀剂与混合盐的摩尔比为1:1；浓氨水与混合盐的摩尔比0.05-1:1；锡占混合盐的总金属离子的摩尔分数为1%-8%。

3.按权利要求1所述的锡掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述锰盐选自硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、乙酸锰中的一种或多种；所述镍盐选自硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、乙酸镍中的一种或多种；所述钴盐选自硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种或多种；所述锡盐选自氯化亚锡和/或四氯化锡；所述沉淀剂选自碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种。

4.按权利要求1所述的锡掺杂的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂和氟化锂中的一种或两种。

5.按权利要求1所述方法制备所得锡掺杂的富锂锰基正极材料，其特征在于：按权利要求1所述方法制备获得化学式为Li[Li_aMn_bCo_cNi_dSn_x]O₂，a+b+c+d+x＝1，a、b、c、d、x＞0的锡掺杂的富锂锰基正极材料，所得锡掺杂富锂锰基正极材料的振实密度大于2.10g/cm³。