[发明专利]一种熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法有效
申请号: | 202111084700.X | 申请日: | 2021-09-16 |
公开(公告)号: | CN113871589B | 公开(公告)日: | 2023-10-24 |
发明(设计)人: | 程方益;刘九鼎;李海霞;严振华;陈军 | 申请(专利权)人: | 南开大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京盛询知识产权代理有限公司 11901 | 代理人: | 张先蓉 |
地址: | 300071*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 辅助 钛酸锂包覆 富锂锰基 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料,其特征在于,所述钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的化学组成如式(Ⅰ)所示:
Li2TiO3@Li1+xM1-yO2 (Ⅰ);
其中0<x<y<1,金属M包含的组合有Mn与Ni,Mn与Co,或Mn、Co与Ni。
2.根据权利要求1所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料,其特征在于,钛酸锂质量分数为富锂锰基正极材料的0.25%-5%,包覆层厚度小于20nm。
3.一种权利要求1所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将富锂锰基正极材料与二氧化钛和低熔点盐混合均匀;
步骤二:加热反应物并保温使包覆反应发生;
步骤三:将冷却后的反应物用蒸馏水洗涤去除低熔点盐,过滤并干燥,得到钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料。
4.根据权利要求3所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述的二氧化钛晶型为金红石型和锐钛矿型中的一种或两种,粒径大小在5nm–10μm之间;二氧化钛添加质量为富锂锰基正极材料的0.25%–5%;低熔点盐为锂、钠或钾的氯化物、硝酸盐和硫酸盐中的一种或多种,添加质量为富锂锰基正极材料的20%–400%。
5.根据权利要求4所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,二氧化钛晶型优选锐钛矿型,粒径大小10nm;二氧化钛添加质量为富锂锰基正极材料的1%;低熔点盐的添加质量为富锂锰基正极材料的200%。
6.根据权利要求3所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤二中,加热气氛为空气,升温速率为2–20℃/min;保温温度为所用盐的熔点以上10–50℃;保温时间为5–60min。
7.根据权利要求6所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,升温速率优选5℃/min;保温时间优选10min。
8.根据权利要求3所述的熔盐辅助钛酸锂包覆的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤三中,蒸馏水洗涤次数为3次以上,干燥温度为100–300℃,干燥时间为30–180min。
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