[发明专利]一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)前驱体的制备：将硫酸锰溶液和过硫酸铵溶液混合均匀后水热反应，经离心、洗涤和干燥得到前驱体；

(2)中间产物的制备：将所述前驱体加入溶有锂盐和二价阳离子盐的无水乙醇中，经超声、搅拌、干燥、研磨后煅烧，待自然冷却至室温得到中间产物；

(3)富锂锰基正极材料的制备：将所述中间产物加入溶有脂肪酸的无水乙醇中，经搅拌、离心、洗涤和干燥后煅烧，待自然冷却至室温，即得到所述锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的混合溶液中，硫酸锰溶液的浓度为0.025～0.35mol/L，过硫酸铵溶液的浓度为0.10～0.85mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为120℃～180℃，水热反应的时间为8～15h。

4.根据权利要求1所述的一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂盐为氢氧化锂，所述二价阳离子盐为硝酸镁或硝酸钙。

5.根据权利要求4所述一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂盐和所述锰盐的摩尔比为(2.05～2.15):1，所述二价阳离子盐和所述锂盐的摩尔比为(0～5％):1。

6.根据权利要求1或5所述的一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的煅烧气氛为空气，煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为5～12h，升温速率为(1～2)℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述脂肪酸是直链饱和脂肪酸CH₃(CH₂)_nCOOH中的一种，n＝10～26。

8.根据权利要求1或7所述的一种锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的煅烧气氛为N₂，煅烧温度为300℃～380℃，煅烧时间为2～8h，升温速率为5～15℃/min。

9.一种如权利要求1～8任一所述方法制备的锂层掺杂二价阳离子的富锂锰基正极材料。