[发明专利]一种表面处理改性的富锂锰基层状正极材料及制备方法

摘要

本发明涉及到的是利用低温固相法实现了锂离子电池用富锂锰基层状正极材料的表面NH4BF4离子交换的一种富锂层状正极材料离子交换表面处理的方法，所制备的正极材料具备了良好的循环稳定性和倍率性能。其制备方法是，（1）配制原材料混合料；（2）烧结及粉体处理；（3）将活性材料与表面处理材料长时间均匀混合；（4）对混合后的材料进行24‑48 h的低温热处理，即得到表面处理后的正极活性材料；本发明所制得的NH4BF4离子交换表面处理的富锂锰基层状正极材料具有容量高、首次容量损失小、结构稳定性高、倍率性能好等优势。尤其采用Mn元素为基础原料，成本低，尤其适用于电动汽车电池、储能电池等等大型电池设备的应用。

主权项

1.一种表面处理改性的富锂锰基层状正极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1.配制混合料：按照分子式为Li[LixMn1‑x‑yMy]O2的比例，将理论计算比为（Mn1‑x‑yMy）的氢氧化物前驱体和氢氧化锂，加入到混合料罐中进行充分混合搅拌至均匀，得到元素组成为Li[LixMn1‑x‑yMy]O2的混合物，其中， M为Ni、Co中的至少一种；式中的0.1≤x≤0.5，0.1≤y＜0.4；步骤2.烧结处理：将步骤（1）所得的元素组成为Li[LixMn1‑x‑yMy]O2的混合物以5‑10℃/min的升温速度，升温至400‑450℃保温1‑4h，然后以5‑10℃/min的升温速度在600‑1000℃下恒温烧结10‑30h，反应完全后，将烧结成品球磨，得到颗粒细小的富锂锰基层状正极材料Li[LixMn1‑x‑yMy]O2；步骤3.按照NH4BF4/Li[LixMn1‑x‑yMy]O2的质量比为1%‑6%，准备相应量的NH4BF4粉末，加入到步骤2所得的分子式为Li[LixMn1‑x‑yMy]O2锰基层状正极材料中并且均匀充分研磨即可获得氟硼化物与富锂锰基层状正极材料的混合料；步骤4：将步骤3所获得的NH4BF4与富锂锰基层状正极材料的混合料置于马弗炉中，在80‑110℃下保温24h‑48h，得到NH4BF4表面处理的富锂锰基层状正极材料。