[发明专利]一种在富锂锰基正极材料表层构造尖晶石结构的方法

摘要

本发明涉及一种在富锂锰基正极材料表层构造尖晶石结构的方法，属于化学储能电池领域。所述方法是将富锂锰基正极材料加入到弱酸水溶液中，进行Li⁺与H⁺离子交换，再将离子交换后的正极材料进行热处理使表层欠锂结构转变成尖晶石结构，得到表层具有尖晶石结构的富锂锰基正极材料。本发明所述方法是将本体材料的表层结构转变成尖晶石结构，不仅保证锂离子传输通道的畅通，而且改善了富锂锰基正极材料的倍率性能以及提高了首周库伦效率；另外，所述方法可以通过调节弱酸的浓度以及处理时间，有效调节构造的尖晶石层的深度，从而调节电极材料的电化学性能，这种调控方式简便、易行，不必要求严格控制反应时间，重复可靠性高。

主权项

1.一种在富锂锰基正极材料表层构造尖晶石结构的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：将富锂锰基正极材料加入到弱酸水溶液中，利用弱酸水溶液中的H⁺与富锂锰基正极材料中的Li⁺的离子交换作用对富锂锰基正极材料表面进行化学脱锂，搅拌至pH的变化率小于0.01min^‑1时，进行固液分离，并将分离得到的固体进行洗涤、干燥，得到表层欠锂结构的富锂锰基正极材料；再将表层欠锂结构的富锂锰基正极材料置于250℃以上的温度下热处理30min以上，使表层欠锂结构转变成尖晶石结构，得到表层具有尖晶石结构的富锂锰基正极材料；所述富锂锰基正极材料的化学式如下：xLi₂MnO₃·(1‑x)LiMO₂，0＜x＜1，M为Ni、Co和Mn中的一种以上；所述弱酸水溶液的pH值大于2且小于7。