[发明专利]一种包覆型镍掺杂锰酸锂复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种包覆型镍掺杂锰酸锂复合正极材料的制备方法，所述方法简单易操作，成本低，耗时短，在正极材料表面形成一层均匀分布的快离子导体包覆层，利用快离子导体的特性和包覆层的作用，有效改善了正极材料的循环和倍率性能。

主权项

一种包覆型镍掺杂锰酸锂复合正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备锰酸锂复合材料该锰酸锂复合材料的化学式为LiMn1‑x‑yNixTiyO2，其中：x=0.1‑0.15，y=0.02‑0.03；按照上述化学式中的Li、Mn、Ni、Ti的摩尔量称取纯度大于99%的碳酸锂、纯度大于99%的四氧化三锰、纯度大于99%的氧化镍和纯度大于99%的氧化钛，将上述碳酸锂、四氧化三锰、氧化镍和氧化钛机械混合球磨成粉，在850‑900℃下烧结4‑5h，得到锰酸锂前驱体粉；对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧，使反应粉料熔融，等离子电弧电压20‑40kV，等离子电弧电流500‑1000A；将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内，冷却后对颗粒粉碎筛分，筛分得到的颗粒大小为5‑10微米的球型正极锰酸锂材料；其中所述用于喷射的喷嘴直径2‑5mm；（2）制备包覆液将含钨化合物溶于去离子水中，充分搅拌至完全溶解、混合均匀；（3）包覆将所配制的包覆液、上述球型正极镍掺杂锰酸锂材料加入球磨罐中，以300‑500r/min的转速球磨混合4‑6h，得到混合液；将磨后的混合液真空干燥后，以15℃/min的速率从室温升温至480‑620℃、在480‑620℃下恒温预烧3‑6h，再以10℃/min的速率升温至850‑900℃、于850‑900℃下恒温煅烧8‑10h，最后以5℃/min的匀速降温速率降至室温，充分研磨后，得到包覆型镍掺杂锰酸锂。