[發明專利]超級電容用鋰錳氧陰極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010785546.8
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN112466673B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 凌仕剛;張嫚;張亞茹;李山山;朱衛泉
• 申請（專利權）人: 天津國安盟固利新材料科技股份有限公司;中信國安盟固利電源技術有限公司
• 主分類號: H01G11/46
• 分類號: H01G11/46;H01G11/50;H01G11/86
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

1.一種適用于超級電容用鋰錳氧陰極材料，其特征在于，所述鋰錳氧陰極材料由鋰源、錳源和鋁源燒結后，再加入氟源燒結制得，鋰源中鋰元素和錳源中錳元素的摩爾比為(1.03～1.16)：(1.76～1.96)；

所述鋰源選自碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰和磷酸二氫鋰中的一種或幾種；

所述錳源選自二氧化錳、三氧化二錳、四氧化三錳、碳酸錳、一氧化錳、羥基氧化錳和硫酸錳中的一種或幾種；

所述鋁源選自氧化鋁、氫氧化鋁、偏鋁酸鋰、碳酸鋁和勃姆石中的一種或幾種；

所述氟源選自三氟化鋁、氟化鋰和氟化鎂中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的超級電容用鋰錳氧陰極材料，其特征在于，

所述鋰源中鋰元素、錳源中錳元素、鋁源中鋁元素和氟源中氟元素的摩爾比為(1.03～1.16)：(1.76～1.96)：(0.001～0.2)：(0.001～0.05)。

3.根據權利要求1所述的超級電容用鋰錳氧陰極材料，其特征在于，

所述超級電容用鋰錳氧陰極材料中位粒徑為2～10μm，比表面積為0.3～3.5m²/g；

超級電容用鋰錳氧陰極材料制得的半電池放電比容量為79～105mAh/g，首次充放電效率大于等于95％。

4.如制備權利要求1所述的超級電容用鋰錳氧陰極材料，其由包括以下步驟的方法制備：

步驟1、將鋰源、錳源和鋁源混合均勻；

步驟2、步驟1得到的混合物進行燒結；

步驟3、將氟源與步驟2制得的燒結產物混合、燒結。

5.一種制備權利要求1至4之一所述超級電容用鋰錳氧陰極材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1、將鋰源、錳源和鋁源混合均勻；

步驟2、步驟1得到的混合物進行燒結；

步驟3、將氟源與步驟2制得的燒結產物混合、燒結。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，

所述鋰源選自碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰和磷酸二氫鋰中的一種或幾種；

所述錳源選自二氧化錳、三氧化二錳、四氧化三錳、碳酸錳、一氧化錳、羥基氧化錳和硫酸錳中的一種或幾種；

所述鋁源選自氧化鋁、氫氧化鋁、偏鋁酸鋰、碳酸鋁和勃姆石中的一種或幾種；

所述鋰源中鋰元素、錳源中錳元素和鋁源中鋁元素的摩爾比為(1.03～1.16)：(1.76～1.96)：(0.001～0.2)。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟2中，

所述燒結在空氣或氧氣氣氛下進行；

所述燒結溫度為600～1000℃，燒結時間為6～20h。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3中，

所述氟源中氟元素與步驟2制得產物中鋰元素的摩爾比為(0.001～0.05)：(1.03～1.16)。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟3中，

所述燒結在空氣或氧氣氣氛下進行；

所述燒結溫度為300～700℃，所述燒結時間為2～10h；

所述燒結產物的中位粒徑為2～10μm，比表面積為0.3～3.5m²/g。