[发明专利]一种离子导体层修饰的锰基氧化物正极材料及制备和应用

摘要

本发明为一种离子导体层修饰的锰基氧化物正极材料及制备和应用，所述正极材料为具有一层离子导体材料包覆在体相材料表面的复合氧化物，表达式为(1‑w1‑w2)Li‑Mn‑O·w1Li4SiO4·w2Li5AlO4，其中体相材料Li‑Mn‑O可为具有尖晶石结构的Li1+xNiyMzMn2‑y‑zO4‑Δ材料，或为具有层状结构的aLi2MnO3·(1‑a)LiM’sR1‑sO2材料，或为两类材料组成的复合材料，离子导体层为w1Li4SiO4·w2Li5AlO4组成。本发明的正极材料具有高能量密度、优异的循环稳定性和倍率性能。

主权项

一种离子导体层修饰的锰基氧化物正极材料，其特征在于：所述正极材料为具有一层离子导体包覆在体相材料表面的复合氧化物，表达式为(1‑w₁‑w₂)Li‑Mn‑O·w₁Li₄SiO₄·w₂Li₅AlO₄，所述体相材料Li‑Mn‑O可为具有尖晶石结构的Li_1+xNi_yM_zMn_2‑y‑zO_4‑△材料，或为具有层状结构的aLi₂MnO₃·(1‑a)LiM’_sR_1‑sO₂材料，或为两类材料组成的复合材料，其中，0.1≤x≤0.2，0≤y≤0.6，0≤z≤1.25，0≤y+z≤1.25，0≤△≤0.05；0＜a＜1，0.8≤s≤1；M为Co、Cr、Zr、Cu、Fe、Zn中的一种或两种以上；M’为Ni、Mn、Co中的一种或两种以上；R为Cr、Zr、Cu、Fe、Zn中的一种或两种以上；所述正极材料的离子导体层，化学组成为w₁Li₄SiO₄·w₂Li₅AlO₄，厚度为1～20nm，w₁和w₂分别为Li₄SiO₄和Li₅AlO₄在该正极材料中所占的质量分数，0≦w₁≦0.10，0＜w₂≦0.10,且优选0.03≦w₁+w₂≦0.12。