[發明專利]一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料及其制備方法在審
| 申請號： | 202110699514.0 | 申請日： | 2021-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN113540458A | 公開（公告）日： | 2021-10-22 |
| 發明（設計）人： | 柳永寧;程亞新;吳楨;陳新星;譚強;陳元振;王浩 | 申請（專利權）人： | 西安交通大學 |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/505;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 范巍 |
| 地址： | 710049 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 na 摻雜 無鈷富鋰錳基 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
根據化學式xLi2MnO3·(1-x)Li1-yNayMO2的計量比將可溶性鋰鹽、鈉鹽、鎳鹽、錳鹽混合后加入無水乙醇或者去離子水中，攪拌溶解形成混合鹽溶液；其中，M為Mn、Ni元素，0.3≤x≤0.5，0.02≤y≤0.15；
將絡合劑溶于無水乙醇或去離子水中，形成絡合溶液；
將所述混合鹽溶液和絡合溶液加入到無水乙醇或去離子水中，形成溶膠狀混合溶液；
將所述溶膠狀混合溶液升溫到預設溫度蒸發溶劑，溶膠顆粒聚合形成三維網狀結構的凝膠后得到粉末狀前驅體；
將所述粉末狀前驅體進行預燒、煅燒，得到Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料。
2.根據權利要求1所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性鋰鹽為乙酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽中的一種或多種；所述可溶性鈉鹽為乙酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽中的一種或多種；所述可溶性鎳鹽為乙酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽中的一種或多種；所述可溶性錳鹽為乙酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述混合鹽溶液中，Na離子的摩爾含量為Li離子摩爾含量的0.84％～8.7％。
4.根據權利要求1所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述絡合劑為一水合檸檬酸。
5.根據權利要求1所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述將所述混合鹽溶液和絡合溶液加入到無水乙醇或去離子水中，形成溶膠狀混合溶液的步驟具體包括：
將所述混合鹽溶液和絡合溶液在溫度為60℃～100℃油浴中以預設恒定滴速加入到無水乙醇或去離子水中，保持持續攪拌，形成溶膠狀混合溶液。
6.根據權利要求1所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述將所述溶膠狀混合溶液升溫到預設溫度蒸發溶劑中，預設溫度為80℃～120℃。
7.根據權利要求1所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述預燒的預燒溫度為450℃～550℃，保溫時間為4h～6h。
8.根據權利要求7所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述煅燒的煅燒溫度為850℃～950℃，保溫時間為10h～15h。
9.一種權利要求1至8中任一項所述的制備方法制備獲得的Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料。
10.根據權利要求9所述的一種Na摻雜無鈷富鋰錳基正極材料，其特征在于，在0.1C下，首次放電容量能夠達到為243.9mAh g-1；在0.5C下循環100圈容量保留率能夠達到86％；顆粒粒徑為100～150nm。
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