[发明专利]一种锂离子电池纳米片重叠堆积立方体Mn(3‑x)CoxO4负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池纳米片重叠堆积立方体Mn(3‑x)CoxO4负极材料的制备方法。将锰源、钴源和表面活性剂混合均匀，然后加入有机胺进行水热反应，再去除上清液得沉淀，煅烧后得到本发明的Mn(3‑x)CoxO4材料。本发明制备的Mn(3‑x)CoxO4材料为尖晶石型结构，颗粒由单分散的纳米片重叠堆积而成为立方体形貌，具有高的振实密度和能量密度，且不需与其他改性材料进行复合改性(例如碳包覆、导电聚合物包覆等)即可获得优异的电化学性能，特别适用于稳定性要求高、能量密度要求高的电源应用。本发明制备工艺简单，能耗低，环境友好，易于工业化生产，具有很好的应用前景。

主权项

一种锂离子电池纳米片重叠堆积立方体Mn(3‑x)CoxO4负极材料的制备方法，其中，1.5＜x＜2.5，其特征在于包括如下步骤：（1）室温下，将水与有机溶剂按1:1~4的体积比配制溶液；再向该溶液中加入锰源和钴源，继续加入表面活性剂，所述表面活性剂在溶液中的浓度为0.1～1 g/L，搅拌2‑5小时，得到混合均匀的溶液；（2）按锰源及钴源的总金属量与有机胺1：1~10的摩尔比将有机胺加入到步骤(1) 所得溶液中，搅拌1‑5小时，使有机胺充分溶解；然后进行水热反应，控制水热反应温度为120～200℃，反应1～24小时，自然冷却至室温，静置2小时；（3）将步骤(2)中反应完成的上清液倒掉，得到沉淀；再用无水乙醇和蒸馏水交替洗涤3‑5次，过滤，60～90℃干燥10～24小时，得到前驱体材料；（4）将步骤(3)中得到的前驱体材料在500～800 ℃下煅烧2～15小时，得到具有纳米片重叠堆积立方体形貌的Mn(3‑x)CoxO4 ，其中1.5＜x＜2.5；所述有机溶剂为乙醇、丙醇、乙二醇、一缩二乙二醇中的一种或两种以上；所述有机胺为尿素或/和六次甲基四胺。