[发明专利]一种富锂锰基混合导体正极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种富锂锰基混合导体正极材料及其制备方法，所述混合导体正极材料由xLi₂MnO₃·(1‑x)LiMn_1/3Ni_1/3Co_1/3O₂(x=0.1～0.5)、FeF₃和CNTs三组分组成，其制备方法如下：将占质量百分比为70%～90%的富锂锰基固溶体xLi₂MnO₃·(1‑x)LiMn_1/3Ni_1/3Co_1/3O₂、占质量百分比为5%～25%的FeF₃和占质量百分比为1%～10%的CNTs（以CNTs导电液形式加入）高能球磨混合、退火得到所述锂离子电池富锂锰基混合导体正极材料。本发明制备的富锂锰基混合导体正极材料具有高的离子电导率和电子电导率，首次放电比容量达270mAh/g，首次充放电库仑效率高达90%，而且具有优异的倍率性能和循环稳定性。

主权项

一种富锂锰基混合导体正极材料的制备方法，包括：将富锂锰基固溶体xLi₂MnO₃·(1‑x)LiMn_1/3Ni_1/3Co_1/3O₂，其中x＝0.1～0.5、FeF₃和CNTs高能球磨混合、退火得到所述富锂锰基混合导体正极材料，其中，CNTs以CNTs导电液形式加入；所述高能球磨转速为2000～10000rpm/min；所述高能球磨时间为至少30min；所述CNTs导电液的浓度为至少0.5wt％；所述退火温度为250～500℃；所述退火时间为1～50h；所述富锂锰基固溶体xLi₂MnO₃·(1‑x)LiMn_1/3Ni_1/3Co_1/3O₂的制备方法为：将锂源化合物、锰源化合物、镍源化合物、钴源化合物均匀混合并分散在分散剂溶液中，搅拌至形成悬浊液；将悬浊液转移至滚筒球磨罐中，以200～500r/min的转速，研磨2～20h，制得粘稠浆料；采用喷雾干燥机对上述浆料进行喷雾干燥制得前驱体，控制进料速度为10～50mL/min，进口温度为200～320℃，出口温度为80～150℃；将前驱体置于烧结炉中，以2～10℃/min的升温速度，升温到750～1000℃，保温6～32h，得到富锂锰基固溶体。