[发明专利]一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法

权利要求书

1.一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述O2型富锂锰基正极材料的化学通式为Li_0.75[Li_xM_y]O₂，其中M为过渡金属原子，0x≤1，x+y＝1，所述O2型富锂锰基正极材料的合成采用固相烧结法+熔融盐离子交换法，具体包括以下步骤：

步骤1、将过渡金属盐与钠源、锂源充分研磨后在空气中于500-600℃下预烧1-3h，再升温到800-1000℃煅烧7-10h，得到含钠中间体；

步骤2、将含钠中间体与锂熔融盐混合，在250-300℃下反应5-8h，反应后经洗涤和干燥即得。

2.一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述O2型富锂锰基正极材料的化学通式为Li_0.75[Li_xM_y]O₂，其中M为过渡金属原子，0x≤1，x+y＝1，所述O2型富锂锰基正极材料的合成采用共沉淀法+熔融盐离子交换法，具体包括以下步骤：

步骤1、将过渡金属盐溶于水中配置成过渡金属盐溶液，同时配制相同浓度的碳酸盐溶液；

步骤2、将过渡金属盐溶液和碳酸盐溶液以相同速度同时匀速滴加至水中，滴加过程保持反应体系的pH值在7.5-8之间，温度控制在50-70℃之间，滴加完后静置陈化7h以上，收集沉淀后经洗涤和干燥得到过渡金属碳酸盐先驱体；

步骤3、将过渡金属碳酸盐先驱体与钠源、锂源充分研磨后在空气中于500-600℃下预烧1-3h，再升温至800-1000℃煅烧7-10h，得到含Na中间体；

步骤4、将含钠中间体与锂熔融盐混合，在250-300℃下反应5-8h，反应后经洗涤和干燥即得。

3.根据权利要求1或2所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述过渡金属盐为过渡金属的可裂解盐类，也可以是过渡金属盐的氧化物。

4.根据权利要求3所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述过渡金属盐包括锰盐、镍盐，或锰盐、镍盐的氧化物。

5.根据权利要求4所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述锰盐使用碳酸锰、氢氧化锰、氯化锰、硫酸锰，所述镍盐使用氢氧化镍、硫酸镍、氯化镍；所述锰盐的氧化物使用二氧化锰，所述镍盐的氧化物使用氧化镍。

6.根据权利要求1或2所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述钠源使用碳酸钠、氢氧化钠；所述锂源使用碳酸锂、氢氧化锂。

7.根据权利要求1或2所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述锂熔融盐为氯化锂与硝酸锂的混合物，所述硝酸锂与氯化锂的质量比为88:12。

8.根据权利要求1或2所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述锂熔融盐中锂的摩尔量为含钠中间体中钠摩尔量的10倍以上。

9.根据权利要求2所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述过渡金属盐溶液的浓度为0.5mol/L，所述碳酸盐溶液的用量为过渡金属盐溶液的1.1-1.5倍。

10.根据权利要求1或2所述的一种低电压迟滞的O2型富锂锰基正极材料的合成方法，其特征在于，所述过渡金属盐按正极材料化学通式中的元素比例进行配比。