[发明专利]一种高温长寿命型非化学计量比的锰酸锂基正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高温长寿命型非化学计量比的锰酸锂基正极材料及其制备方法。该制备方法通过溶胶凝胶法一步合成锰酸锂基正极材料，即Li1+xMn1.85AlxCo 0.05O3.9F0.1（0.06≤x≤0.08），该材料具有形貌规整、振实密度大、高倍率性能和高温长寿命的特征。制备的典型非化学计量比锰酸锂基材料在1,5和10 C倍率下进行充/放电测试，其比容量分别为108,103和99 mAh/g。在1和5 C充/放电倍率下，55℃循环800和1000次，容量保持率分别达到70%和80%以上。而且该方法操作简单，原料价格相对低廉，适合规模生产。

主权项

1.一种高温长寿命型非化学计量比的锰酸锂基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）称取LiOH∙H2O、LiF和柠檬酸溶于装有水的圆底烧瓶中，并放在水浴锅中进行水浴加热搅拌直至完全溶解，然后加入Mn(CH3COO)2·4H2O, Al(NO3)3·9H2O和掺杂离子的金属盐的水溶液，得混合液；所述金属盐中掺杂的金属离子为钴离子；（2）向步骤（1）所得混合液中逐滴加入氨水，调节溶液的pH值达到6~8时，将所得溶液在搅拌条件下升温至80~90 ℃并保温8~10 h，得到溶胶；将溶胶置于真空干燥箱中，干燥后得到干凝胶；（3）将步骤（2）所得干凝胶转入瓷舟中煅烧，再冷却至室温，得到锰酸锂基正极材料；所述锰酸锂基正极材料的化学式为Li1+xMn1.85AlxCo 0.05O3.9F0.1，其中0.06 ≤ x ≤ 0.08；步骤（1）中，Mn(CH3COO)2·4H2O、Al(NO3)3·9H2O和掺杂离子的金属盐先用水完全溶解后，再滴加到LiOH∙H2O、LiF和柠檬酸的混合液中。