[发明专利]一种锂离子电池Li2MnSiO4/C介孔纳米复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池Li₂MnSiO₄/C介孔纳米复合正极材料的制备方法，采用微生物作介孔纳米结构模板和碳源，利用微生物其代谢网络介孔精细结构和生物蛋白等，通过无机物复制形成介孔纳米复合结构；同时结合生物活性碳包覆颗粒表面改性等关键技术，制备得到具有良好导电性和电化学性能的硅酸锰锂/碳复合材料；用于锂离子电池正极材料，表现出良好的电化学性能。

主权项

1.一种锂离子电池Li₂MnSiO₄/C介孔纳米复合正极材料的制备方法，包括步骤如下：（1）按照摩尔比Li：Mn=2:1，将二水醋酸锂与四水乙酸锰溶于蒸馏水中，搅拌至完全溶解后，用质量浓度为36‑99.5%的醋酸水溶液调节pH值至5；加入活化后的酵母，室温搅拌混合均匀后得到溶液A；溶液A中，二水醋酸锂和酵母的质量比为4:3，二水醋酸锂的质量浓度为3‑5%；所述活化后的酵母的制备方法包括步骤如下：将酵母在培养液中于30‑40 ^oC条件下培养0.5‑2h，离心后得到活化后的酵母；所述培养液为葡萄糖和水的混合液，所述混合液中葡萄糖和水的质量比为2‑3:100；所述酵母和培养液的质量比为1‑2:102‑103；培养温度为35^oC，培养时间为1h；（2）按照摩尔比Li：Mn：Si=2:1:1，将正硅酸乙酯溶于无水乙醇中，室温持续搅拌0.5‑1h直至完全水解，得到混合均匀的溶液B；所述正硅酸乙酯与无水乙醇的体积比为1:9；（3）将步骤（2）得到的溶液B逐滴加入到步骤（1）得到的溶液A中，室温搅拌4‑14h；于80℃水浴反应6h，直至形成湿凝胶；经60℃下老化24h后，于100℃干燥10‑24h，得目标产物前驱体；（4）将步骤（3）制得的目标产物前驱体在氮气或氩气保护下，于700℃下热处理10h，升温速率为5‑10℃/min，自然冷却后，即得Li₂MnSiO₄/C介孔纳米复合正极材料。