[发明专利]一种富锂层状锂离子电池正极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明属于锂离子电池技术领域，具体为一种富锂层状锂离子电池正极材料及其制备方法和应用。本发明采用温和简单的共沉淀合成法得到八面体氧化物前驱体，然后通过微波烧结法以约20‑40摄氏度每分钟的速率升温，相比传统马弗炉烧结法以约3摄氏度每分钟的速率升温，结构有序性和电化学性能均有所提高。使用微波烧结法合成的富锂层状正极材料具有与前驱体氧化物相似的形貌和尺寸，相比使用传统马弗炉烧结得到颗粒尺寸小、团聚严重的相同材料，表现出电化学性能的改善。本发明制备步骤简单、效率高，更适合工业放大以节约能源消耗、缩减成本投入。本发明作为正极材料的烧结方法，具有广泛的应用价值。

主权项

 一种富锂层状材料的制备方法，该材料为xLi₂MnO₃∙(1‑x)LiMO₂，M为Mn、Ni、Co、Al、Mg ... 之一种，或几种的组合，制备的具体步骤为：（1）前驱体氧化物的合成，将总浓度为0.35‑0.45摩尔每升的硫酸锰和硫酸钴按照物质的量比为2：1置于烧杯中，将共同作为沉淀剂的3.5‑4.5摩尔每升的氢氧化钠和0.03‑0.05摩尔每升的氨水滴入前述烧杯中，同时，在55‑65摄氏度下搅拌8‑10小时，得到沉淀物，离心分离并使用去离子水和乙醇溶液洗净后烘干；（2）富锂层状材料xLi₂MnO₃∙(1‑x)LiMO₂的制备，将步骤（1）制备的前驱体氧化物与相应化学计量比的氢氧化锂混合研磨均匀，置于坩埚中，放入微波马弗炉中进行烧结，其中升温速率为20‑40摄氏度每分钟，烧结温度为700‑900摄氏度，烧结时间0.1‑1小时，然后自然冷却至室温。