[发明专利]一种掺杂改性锰酸锂正极材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学能源材料领域，特别是一种掺杂改性锰酸锂正极材料及其制备方法。

背景技术

锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一，相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料，但是其材料本身并不太稳定，容易分解产生气体，因此多用于和其它材料混合使用，以降低电芯成本，但其循环寿命衰减较快，容易发生鼓胀，高温性能较差、寿命相对短，但其电化学稳定性却大大限制了其产业化，需要改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺杂改性锰酸锂正极材料及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种掺杂改性锰酸锂正极材料，由下列重量份的原料制成：锰酸锂500、活性炭粉3-4、硼酸2-3、镍1-2、氧化铜2-3、改性银粉4-5、水适量；

所述改性银粉由下列重量份的原料制成：银粉100、纳米碳1-2、高岭土粉末1-2、肌醇六磷酸酯2-3、硼砂1-2、硅粉1-2、氨丙基三乙氧基硅烷1-2、Fe₃O₄ 2-3、SnO₂ 1-2、V₂O₅ 1-2；将各原料混合均匀，加热至50-55℃，研磨1-2小时，分散均匀成粉体，送入煅烧炉中在550-580℃下烧结2-3小时即得。

本发明所述掺杂改性锰酸锂正极材料，由以下具体步骤制成：将除改性银粉外的其它原料混合，加入适量水，研磨2-3小时得到200-400目浆料，喷雾干燥，烘干后，与改性银粉混合，加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉，搅拌均匀，在10-15Mpa压力下压制成坯，放入煅烧炉中在620-650℃下煅烧4-5小时，取出，冷却，粉碎成300-400目粉末即可。

本发明的有益效果是：本发明添加改性银粉，使锰酸锂材料质量稳定，性能均一，具有良好的高温循环型；本发明掺杂改性，减少了在电化学循环过程中锰的溶解量，增强材料在电化学循环过程中的结构稳定性，解决了改性后正极材料掺杂不均匀的问题。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种掺杂改性锰酸锂正极材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：锰酸锂500、活性炭粉3、硼酸2、镍1、氧化铜2、改性银粉4、水适量；

所述改性银粉由下列重量份（公斤）的原料制成：银粉100、纳米碳1、高岭土粉末1、肌醇六磷酸酯2、硼砂2、硅粉1、氨丙基三乙氧基硅烷1、Fe₃O₄ 3、SnO₂ 1、V₂O₅ 1；将各原料混合均匀，加热至50-55℃，研磨1-2小时，分散均匀成粉体，送入煅烧炉中在550-580℃下烧结2-3小时即得。

本发明所述掺杂改性锰酸锂正极材料，由以下具体步骤制成：将除改性银粉外的其它原料混合，加入适量水，研磨2-3小时得到200-400目浆料，喷雾干燥，烘干后，与改性银粉混合，加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉，搅拌均匀，在10-15Mpa压力下压制成坯，放入煅烧炉中在620-650℃下煅烧4-5小时，取出，冷却，粉碎成300-400目粉末即可。

以锂片为负极，以本实施例所得锰酸锂制成正极，以六氟磷酸锂为电解液组装成电池，用0.2C电流充放电，测得该电池的初次放电比容量为128mAh/g。制备出的电池的高温循环性能优越，100周后容量保持率为87.5％。