[发明专利]一种掺杂硅酸锰锂/碳复合材料及制备方法

摘要

本发明提供了一种硅酸锰锂/碳复合材料及制备方法，材料中掺有硼元素，碳占材料总质量的5％～20％；材料为正交晶系，晶格常数b值大于基本采用溶胶—凝胶法制备得到前驱体材料，之后再热处理该前驱体材料得到，在制备溶胶过程中将硼的化合物加入。与现有技术相比，本发明制备的硼掺杂硅酸锰锂/碳复合正极材料，在硅酸锰锂中掺杂硼系聚阴离子，使得晶体结构发生择优生长，由于硼系聚阴离子的支柱效应使准层状材料硅酸锰锂的电化学循环稳定性得到了大幅提升。

主权项

1.一种硅酸锰锂/碳复合材料，其特征在于：硅酸锰锂中还掺有硼元素，材料的化学式为：Li2MnSiO4Bx/C，其中0＜x≤0.10，其中碳占材料总质量的 5 %~20%；材料为正交晶系，晶格常数b值大于5.4027 Å；所述硅酸锰锂/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：（Ⅰ）将泊洛沙姆F127加入至无水乙醇或水中，形成溶胶；将硅酸四乙酯和可溶于水的酸溶于水中，酸的加入量按照使体系初始pH值为1~3计算，水解反应后，按掺杂硅酸锰锂化合物的化学式的摩尔比向体系中加入相应量的水溶性锰盐、水溶性锂盐和硼酸，混合至体系澄清，再向其中酚醛树脂水溶液，形成溶胶；将形成的溶胶与泊洛沙姆F127溶胶混合，之后于30~40°C静置至少12h，得到前驱体凝胶；将凝胶在空气气氛下100‑150°C处理12‑24h后，经粉碎得到前驱体粉末；（Ⅱ）在保护气氛下热处理步骤（Ⅰ）所制得的前驱体粉末，制得掺杂硅酸锰锂/C复合材料。