[发明专利]高容量锂化锰基层状氧化物正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将钠源和锰源充分混合均匀，获得前驱体混合物；

B、对前驱体混合物进行烧结处理，获得钠化锰基层状氧化物；

C、对钠化锰基层状氧化物进行钠/锂离子交换反应，洗涤干燥得到锂化锰基层状氧化物正极材料。

2.如权利要求1所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠、硝酸钠、草酸钠、氟化钠、氧化钠、氢氧化钠中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰源选自二氧化锰、四氧化三锰、三氧化二锰、碳酸锰、草酸锰、硫酸锰、一氧化锰、乙酸锰中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，烧结处理时的烧结温度为350－950℃，烧结处理时间为1－36h。

5.如权利要求4所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，烧结处理时使用的烧结气氛为空气、氩气、氮气中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，钠/锂离子交换反应采用退火或回流的方式进行；当采用退火方式时，退火的气氛为空气、氩气、氮气中的一种或多种，退火温度为200－400℃，退火时间为1－24h；当采用回流方式时，回流所用的溶剂为乙腈、己醇中的一种或两种组合，回流温度为120－200℃，回流时间为1－24h。

7.如权利要求6所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，进行钠/锂离子交换反应时，所用到的锂源选自乙酸锂、硝酸锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂中的一种或多种。

8.如权利要求7所述的高容量锂化锰基层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，锂/钠离子交换时所采用的锂/钠摩尔比例为2－20：1。

9.一种高容量锂化锰基层状氧化物正极材料，其特征在于，所述锂化锰基层状氧化物正极材料通过上述权利要求1－8任一所述的制备方法制备得到，锂化锰基层状氧化物正极材料的化学式为Li_xMn_yO₂，其中0.5＜x≤1，0＜y≤1。

10.一种锂离子电池，包括正极材料，其特征在于，所述正极材料为权利要求9的锂化锰基层状氧化物正极材料。