[發明專利]一種長徑比可調的一維微納結構錳基鋰離子電池電極材料的通用制備方法

有效

• 申請號: 201610074122.4
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105655573B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 楊則恒;劉樹林;李昇;馬國;張衛新;方立貴;謝中平;王長平;曹宗元;陸劍波;馬紫峰;楊揚
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;中鹽安徽紅四方股份有限公司;上海中聚佳華電池科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M10/0525
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生,盧敏

1.一種長徑比可調的一維微納結構錳基鋰離子電池電極材料的通用制備方法，其特征在于：以可溶性金屬M鹽為原料，以草酸為沉淀劑，在乙醇-水混合溶劑體系中，采用共沉淀反應，制備獲得草酸鹽棒狀前驅體；對所述草酸鹽棒狀前驅體在空氣氣氛中焙燒后，即獲得形貌均勻、單分散的一維微納結構錳基鋰離子電池電極材料；所述可溶性金屬M鹽中M為Mn和Li、Ni、Co、Al、Zn中的至少一種的混合；

通過調節所用可溶性金屬M鹽的類型和所用可溶性金屬M鹽中各金屬離子的摩爾比，獲得不同的一維微納結構錳基鋰離子電池電極材料；

通過調節乙醇-水混合溶劑體系中乙醇和水的體積比，調節所得一維微納結構錳基鋰離子電池電極材料的長徑比。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)按照目標產物化學式中各金屬離子的化學計量比，將相應的可溶性金屬M鹽混合，獲得混合金屬鹽；室溫下，將所述混合金屬鹽溶于水中，然后再加入乙醇并攪拌均勻，得到混合金屬鹽溶液；

(2)將草酸溶于乙醇-水混合溶劑中，得到草酸溶液；

(3)將所述混合金屬鹽溶液倒入所述草酸溶液中，攪拌所得混合反應液3-8小時至反應完全，得到MC₂O₄·xH₂O懸浮液；

在所述混合反應液中，金屬離子的摩爾量之和與草酸根離子的摩爾量比例為1:(1.0-2.0)；

(4)將所述MC₂O₄·xH₂O懸浮液于80-120℃下蒸干，得到MC₂O₄·xH₂O前驅物粉末；

(5)在空氣氣氛中，將所得MC₂O₄·xH₂O前驅物粉末于300-500℃煅燒4-12小時，再于600-900℃煅燒10-30小時，即得目標產物一維微納結構錳基鋰離子電池電極材料。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述可溶性金屬M鹽為乙酸鹽、氯化鹽、硝酸鹽或硫酸鹽。

4.根據權利要求書2所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述混合金屬鹽溶液中金屬離子的濃度為0.01-1.5mol·L^-1；步驟(2)所述草酸溶液的濃度為0.01-3mol·L^-1。