[发明专利]纳米级层状-尖晶石复合结构富锂正极材料制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米级层状-尖晶石复合结构富锂正极材料制备方法。所述的纳米级层状-尖晶石复合结构富锂正极材料的分子式为X(Li2MnO3·LiMn0.5Ni0.5O2)-YLiMn1.5Ni0.5O4，其制备过程包括：制备硫酸锰、硫酸镍、过硫酸铵的混合溶液和氢氧化锂溶液；将两种溶液按照体积比进行混合得到前驱体的混合溶液；将前驱体混合液加入水热反应釜中进行反应；经煅烧、研磨制备纳米级层状-尖晶石复合结构富锂正极材料。本发明的优点在于；该方法相比于共沉淀方法具有工艺简单，易于控制，且成本低廉，环境友好和重现性较好的特点，适合大规模生产。以该方法制备的纳米级层状-尖晶石复合结构富锂正极材料粒径较小；且具备优良的电化学性能。

主权项

一种纳米级层状‑尖晶石复合结构富锂正极材料制备方法，所述的纳米级层状‑尖晶石复合结构富锂正极材料的分子式为X(Li2MnO3·LiMn0.5Ni0.5O2)‑ Y LiMn1.5Ni0.5O4，式中：X=0.63～0.73;Y=0.27～0.37,其特征在于包括以下过程：（1）将硫酸锰、硫酸镍、过硫酸铵溶解在去离子水中，配制成含锰离子浓度为0.1～0.5mol/L，镍离子浓度为0.1～0.2mol/L，铵离子浓度为0.1～1mol/L的混合溶液，室温下密封搅拌30min～60min，得到混合均匀的溶液； （2）室温下密封搅拌，将氢氧化锂溶解在去离子水中，配制成浓度为1～5mol/L的均匀溶液； （3）将步骤（1）制得的溶液与步骤（2）制得的溶液以体积比2:3均匀混和，在室温下密封搅拌2～3h，得到前驱体的混合液；（4）将步骤（3）制得的前驱体混合液加入水热反应釜中，在温度180～220℃，反应10～24h，然后经冷却、过滤，滤饼于温度80～100℃干燥6h，研磨得到棕黑色粉末；（5）将步骤（4）得到的粉末置于管式炉中，以升温速率5℃/min～10 ℃/min升温至600～800℃，恒温煅烧2～24h, 随炉冷却至室温，研磨，制得纳米级层状‑尖晶石复合结构富锂正极材料。