[发明专利]碱金属离子掺杂三元正极材料的制备方法及其产品和应用

摘要

本发明提供一种碱金属离子掺杂三元正极材料的制备方法及其产品和应用，将MXO3和MnX2溶于卤酸，去离子水中磁力搅拌15～30 min，溶液转入水热反应釜中，140～160℃反应20～30 min；降至室温后，将沉淀物真空抽滤，洗涤干燥得碱金属离子掺杂的α‑MnO2；将锂盐、镍盐、钴盐、M+‑α‑MnO2（M=Na、K、Rb）混合均匀，然后煅烧得碱金属离子掺杂的三元材料（M+‑NCM）。碱金属离子掺杂可以有效地稳定三元材料的层状结构、在循环过程中阻止层状结构向尖晶石结构转变，进而可以提高材料的电化学性能。并且制备方法简单，工艺条件容易实现，能量消耗低，且制备无污染。

主权项

一种碱金属离子掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：（1）按摩尔量比1：3将MXO3（M=Na、K、Rb；X=Cl、Br、I）和MnX2（X=Cl、Br、I）溶于含有1 mL卤酸（HX，X=Cl、Br、I）去离子水中磁力搅拌15～30 min；（2）将上述溶液转入水热反应釜中，140～160℃反应20～30 min；（3）降至室温后，将沉淀物真空抽滤，然后用水和乙醇洗涤数次，然后真空烘箱60～80℃干燥5～10 h，得碱金属离子掺杂的α‑MnO2（M+‑α‑MnO2，M=Na、K、Rb）；（4）按摩尔量比1:1‑x‑y: x:y将锂盐、镍盐、钴盐、M+‑α‑MnO2（M=Na、K、Rb）混合均匀，然后750～900℃煅烧10～15 h，得碱金属离子掺杂的三元材料（M+‑NCM，M=Na、K、Rb）。