[發明專利]一種鋰離子導體包覆富鋰錳基正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110078738.X
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112607790A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李喜飛;陳紫璇
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;C01G25/00;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

1.一種鋰離子導體包覆富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于按如下步驟進行：

（1）制備富鋰錳基正極材料：

將碳酸鹽前驅體和碳酸鋰按1：1.02~1.5的摩爾比分散在無水乙醇中，無水乙醇的添加量沒過上述物質即可，攪拌混合均勻、干燥后得到粉末，將得到的粉末置于馬弗爐中，在450℃下保溫6~12小時，降至室溫，再在850℃保溫12~24小時，自然冷卻至室溫，得到富鋰錳基正極材料；所述碳酸鹽前驅體為Mn_0.667Ni_0.166Co_0.166CO₃；

（2）制備鋯酸鋰包覆富鋰錳基正極材料：

將硝酸氧鋯和硝酸鋰溶解在40~80mL的無水乙醇中，硝酸氧鋯和硝酸鋰的摩爾比為2:1，加入尿素后攪拌至完全溶解，硝酸氧鋯與尿素的質量比1:2~2.5，再加入步驟（1）制備的富鋰錳基正極材料，繼續攪拌至均勻，將得到的混合溶液密封在聚四氟乙烯中并于烘箱內加熱至120~150℃，保持15~20小時，降至室溫后真空抽濾、洗滌得到粉末，將濾膜上粉末在烘箱中80℃干燥12小時，收集材料粉末放入馬弗爐中，以3~5℃/min的升溫速率，加熱至500℃，保溫3~6小時，隨爐冷卻降至室溫，得到鋯酸鋰包覆富鋰錳正極材料。

2.權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟（1）中攪拌時間為3h，然后將溶液在80℃下干燥5小時。

3.權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟（1）中以3~5℃/min的升溫速率升溫至450℃，以3~5℃/min的升溫速率升高至850℃。

4.權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟（2）中加入尿素后的攪拌時間為2小時，加入富鋰錳基正極材料后攪拌時間為1小時。

5.權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟（2）中降至室溫后真空抽濾，用洗滌采用無水乙醇洗滌3~5次。

6.采用權利要求1所述方法制備的的鋰離子導體包覆富鋰錳基正極材料在改善鋰離子電池循環性能和倍率性能，抑制其電壓衰減方面的應用。