[發明專利]鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物及其制備方法

有效

• 申請號: 201410728110.X
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104466108A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 馬忠;原鮮霞;李琳;馬紫峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/1397
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物，其特征在于，該材料為Mn₂O₃和NiMn₂O₄的均勻混合物，具體化學式為Ni_xMn_1-xO_1.5-0.5x(0＜x＜1/3)。

2.一種根據權利要求1所述的鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物的制備方法，其特征在于，該方法基于氨水和鎳離子間的絡合作用從而減緩碳酸鎳的沉淀速度，使得碳酸鎳不會破壞碳酸錳的球形結構而是對碳酸錳的球形結構具有一定的修飾作用，進而形成均勻的碳酸鎳和碳酸錳的球形混合物(Ni_xMn_1-xCO₃，0＜x＜1/3)，然后采用基于非均相燒結和奧斯特瓦耳德熟化原理(Ostwald?ripening)的高溫分段焙燒方法得到所制備的鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物；具體包括以下步驟：采用碳酸氫銨作為共沉淀劑，以鎳源和錳源溶液作為金屬源溶液，利用共沉淀法使溶液中的鎳源和錳源沉淀得到碳酸鎳和碳酸錳的混合物，然后采用高溫分段焙燒得到所制備的鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物。

3.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物的制備方法，其特征在于，所述的鎳源為硝酸鎳、硫酸鎳或醋酸鎳中的一種；錳源為硝酸錳、硫酸錳、醋酸錳或草酸錳中的一種；其中鎳源和錳源的摩爾比為1∶10-3∶1。

4.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物的制備方法，其特征在于，所述的碳酸氫銨與金屬源的摩爾比為5∶1-15∶1。

5.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物的制備方法，其特征在于，所述的金屬源溶液的溶劑組成為乙醇水溶液，其中乙醇和水的體積比為1∶5-1∶15，金屬源與溶劑中的水的比例為1mmol∶50mL-1mmol∶100mL。

6.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物的制備方法，其特征在于，所述的共沉淀法的過程為在40-50℃下攪拌反應9-24h。

7.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池負極用中空多孔球形混合氧化物的制備方法，其特征在于，所述的分段焙燒為兩段焙燒過程，第一段為400-600℃，升溫速率為2-5℃/min，焙燒時間為1-5h；第二段為800-1000℃，升溫速率為1-5℃/min，焙燒時間為1-5h。