[发明专利]一种阴阳离子共掺杂的锰酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能与低成本锂离子电池锰酸锂正极材料，其特征是：所述正极材料的化学通式为Li_1+xMg_yMn_2-x-yO_4-zF_z,其中0≤x＜0.1，0≤y≤0.2，0≤z≤0.15。

2.一种动力锂离子电池锰酸锂正极材料的制备方法，其特征是，采用以下工艺步骤：

(1)将锰盐、锂盐、镁盐及少量溶剂，混合均匀后，准备煅烧；所述锰盐、锂盐、镁盐的摩尔比为化学计量比；

(2)将步骤(1)得到的混合物于100～500℃的空气气氛中加热，加热时间为5～21小时，，得到前躯体；

(3)将前躯体于自然冷却，加入掺杂元素，再研磨均匀；

(4)得到的前躯与适量的包覆材料混合研磨均匀；

(5)将上述粉末进行煅烧，煅烧温度为600～900℃，煅烧时间为6～33小时，得到粉末材料；自然冷却至室温后于球磨机中研磨1～3小时，即得到所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料。

3.如权利要求2所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的制备方法，其特征是：所述锰盐为硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰、二氧化锰、碳酸锰、氯化锰中的一种或多种，所述锂盐为乙酸锂、硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂中的一种或多种；所述包覆材料为氧化铝，氧化铁，氧化钛，氧化镍中的一种或几种；所述的掺杂元素是镁，铁，钙，钴，铜，铯中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的制备方法，其特征是：所述助研剂是水和/乙醇。

5.如权利要求1所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的组成在所述范围内。

6.如权利要求2所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的在室温的放电比如量高于121mAh/g。

7.如权利要求2所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的在室温的放电循环保持率在1C下100循环高于95％。

8.如权利要求2所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的在高温55度的放电循环保持率在1C下100循环高于90％。

9.如权利要求2所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料的在常温的及1C下的放电比容量是C/3的比容量的90％以上。