[发明专利]一种5V锂离子电池正极材料及其制备方法、一种锂离子电池

摘要

本发明公开了一种5V锂离子电池正极材料的制备方法，本发明的5V锂离子电池正极材料的制备方法是通过水热法原位共沉淀技术，使得镍或钴元素在原子层面上与主元素锰进行混排，在第一次煅烧过程中复合元素能够嵌入LiMn2O4晶胞中，从而制备得到纯相的具有类似LiMn2O4结构的尖晶石型结构的锂离子电池正极材料，不会产生杂相，采用退火二次煅烧进一步确保纯相。本发明制备得到的锂离子电池正极材料的放电电压平台在4.6V～4.9V之间，在1C条件下，其首次放电比容量在110mAh/g～130mAh/g，30次循环后，其容量保持率大于97％，为具有高电压性能的锂离子正极材料，本发明的制备方法简单，普适性强，产品一致性好，易于实现工业化。

主权项

一种5V锂离子电池正极材料的制备方法，所述锂离子电池正极材料为LiMxMn2‑xO4 ，其中，X=0.1或0.4，M 为Co或Ni中的一种，其特征在于，包括如下步骤：（1）将金属盐、尿素和分散剂一起溶解于水中，得到混合溶液，所述金属盐为锰盐及钴盐或镍盐中的一种，金属盐的总摩尔浓度为0.01mol/L~0.05mol/L，所述金属盐的阴离子相同；所述分散剂为聚吡咯烷酮或聚乙二醇；（2）将步骤（1）得到的混合溶液转移至水热反应釜中进行水热反应，反应完后得到的产物经洗涤、干燥后，得到碳酸盐复合前驱体；（3）将步骤（2）得到的碳酸盐复合前驱体无须预烧直接与锂盐混合，分两次进行煅烧，其中第二次煅烧为退火煅烧，得到的粉体材料即为所述锂离子电池正极材料。