[发明专利]一种表面结构重组的富锂锰基正极材料及其制备方法与应用有效
申请号: | 202210829362.6 | 申请日: | 2022-07-15 |
公开(公告)号: | CN115132998B | 公开(公告)日: | 2023-08-18 |
发明(设计)人: | 胡仁宗;孟凡博;桑熠晖;鲁忠臣;曾美琴;袁斌;朱敏 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 钟燕琼 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 表面 结构 重组 富锂锰基 正极 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种表面结构重组的富锂锰基正极材料,其特征在于,包含富锂锰基正极材料和覆盖在所述富锂锰基正极材料表面的修饰层;所述修饰层为尖晶石相Li4Mn5O12;所述富锂锰基正极材料为Li[LixNiyCo1-x-y-zMnz]O2,其中,0x1,0y0.4,0.4z1;
所述表面结构重组的富锂锰基正极材料通过如下方法制备得到:
1)将尿素分散于水中,再加入富锂锰基正极材料和聚乙烯吡咯烷酮,搅拌均匀;
2)将步骤1)中得到的溶液进行水热反应,再离心、洗涤和干燥,即得到中间体材料;所述水热反应是在150~200℃下保温6~12h;
3)将步骤2)中得到的中间体材料煅烧,即得到表面结构重组的富锂锰基正极材料;所述煅烧是在300~600℃下煅烧3~6h。
2.如权利要求1所述的一种表面结构重组的富锂锰基正极材料,其特征在于,所述修饰层的厚度为10~30nm。
3.权利要求1或2的一种表面结构重组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)将尿素分散于水中,再加入富锂锰基正极材料和聚乙烯吡咯烷酮,搅拌均匀;
2)将步骤1)中得到的溶液进行水热反应,再离心、洗涤和干燥,即得到中间体材料;所述水热反应是在150~200℃下保温6~12h;
3)将步骤2)中得到的中间体材料煅烧,即得到表面结构重组的富锂锰基正极材料;所述煅烧是在300~600℃下煅烧3~6h。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述尿素的质量为所述富锂锰基正极材料质量的5~12%。
5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述尿素的质量为所述富锂锰基正极材料质量的6.3%-11.7%。
6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯吡咯烷酮在步骤1)中得到的溶液中的质量分数为0.5~2wt.%;所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为44000~54000g/mol。
7.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述煅烧的气氛条件为空气、氮气和氩气中的一种或多种。
8.权利要求1或2所述的一种表面结构重组的富锂锰基正极材料在制备锂离子电池中的应用。
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