[发明专利]一种硅酸锰锂类锂离子电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种硅酸锰锂类锂离子电池正极材料及其制备方法，所述的正极材料的化学通式为Li2Mn1‑xMxSiO4/C,其中，其中0≤x≤0.15，掺杂金属M为Mg、Al、Zn、Cu或Co中的一种或多种，表面包覆的碳的含量为2％～15％。本发明通过金属阳离子掺杂和碳包覆结合的改性手段，有效提高材料的结构稳定性和电子导电率，提供了一种循环性能和倍率性能较好的硅酸锰锂正极材料。本发明利用醋酸锰与掺杂M盐熔点低且存在共熔点的特性，干混后在较低温度下实现原料熔融或共熔，简便地实现掺杂元素与锰元素在共熔状态下充分混合；整体制备工艺简单、流程短、操作容易、低成本，易于实现工业化大规模生产。

主权项

1.一种硅酸锰锂类锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的正极材料的化学通式为Li2Mn1-xMxSiO4/C，其中0<x≤0.15，掺杂金属M为Mg、Al、Zn、Cu、Co中的一种或多种，表面包覆的碳的含量为2％～15％；上述硅酸锰锂类锂离子电池正极材料采用如下方法制备而成，具体包括以下步骤：(1)依照化学式Li2Mn1-xMxSiO4按比例称取锂盐、锰盐、掺杂M盐和硅源，再加入碳源后进行干混，得到干混混合物；(2)将步骤(1)中得到的干混混合物升温至温度80℃～150℃并保温0.5～8h，使锰盐达到熔融状态且掺杂M盐与锰盐共熔，并实现与其他原料充分浸润混合；继续升温至温度160℃～250℃并保温0.5～8h，使有机碳源达到熔融状态，并与其他原料充分浸润混合；继续升温至温度350℃～500℃并保温1～8h，使各原料进行充分反应，得到预烧料；(3)将步骤(2)中得到的预烧料进行干混，升温至温度650℃～850℃并保温4～20h，进行烧结反应。