专利名称：LiMnO<sub>2</sub>纳米片的制备及其在锂电池中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及LiMn02纳米片的制备及其在锂电池中的应用。
背景技术：
目前锂电池的应用前景越来越广阔，当前工业上常用的正极材料(如LiCo02、 LiNi02) 的容量都不高，只有120mAh/g左右。随着纳米材料的兴起，LiMn02被认为是一种很有前景 的正极材料，据文献报道，他们的理论容量为285mAh/g，但是目前纳米级的LiMn02制备制 备方法较复杂，条件苛刻，此外，目前还未有LiMn02纳米片的相关专利报道。
发明内容
本发明提供了一种LiMn02纳米片的制备及其在锂电池中应用的方法，所合成的LiMn02 纳米片有很多层厚约几纳米的薄片堆积而成，纳米片厚度约40nm。合成方法简便、成本低、 纯度高、可以大量合成；并应用为锂电池正极，显著提高锂电池的比容量；具有极高的经济 价值。
本发明的LiMn02纳米片的制备方法为以三氧化二锰和氢氧化锂为原料，采用水热法 进行制备。
本发明的LiMn02纳米片用于锂电池中。
本发明的显著优点是本发明LiMn02纳米片制备方法简便、成本低、纯度高、可以大 量合成；用此LiMn02纳米片作锂电池正极得到的锂电池具有很高的比容量(如图3、 4)，在 电流密度为0.02 Ag'1时循环性能稳定；具有显著的经济价值。
图1是本发明LiMn02纳米片样品的SEM图。 图2是本发明LiMn02纳米片样品的TEM图。
图3是LiMn02纳米片电极在电流密度为0.02 Ag"下的充放电曲线图；其中纵坐标表示 放电电压；横坐标表示比容量。
图4是LiMn02纳米片电极的循环性能，其中纵坐标表示放电容量；横坐标表示循环次
似f数。
具体实施例方式
结合实施例充分说明本发明的具体实施方式
。 实施例
将氢氧化锂和三氧化二锰按照mol比为5-15 : 1混合，加入去离子水使溶液中氢氧化锂
3的浓度为2mol/L，磁力搅拌器充分搅拌均匀后将其转入聚四氟乙烯衬底的不锈钢反应釜中， 于20(TC水热反应三个小时，水洗过滤2 3次，7(TC真空烘干10小时，即可制备LiMn02 纳米片。
从图I和图2中可以清楚的看到本发明的LiMn02纳米片由很多层厚约几纳米的薄片堆 积而成，纳米片厚度约40nm。
LiMn02纳米片在锂电池中的应用所述锂电池的组装按质量比LiMn02纳米片乙炔
黑聚偏二氟乙烯(PVDF) =75: 15 : io混合研磨后均匀地涂在圆形铝片上做正极，负极
材料为金属锂，电解质为1M LiPF6的EC+DEC+DMC溶液；所述溶液中
ec : dec : dmoi :i:i，按照体积比。
所述锂电池的所有组装过程均在手套箱里进行。
所述锂电池的恒电流充放电测试条件电流密度0.02Ag—1，电压范围4.5 2V。 用此LiMn02纳米片作锂电池正极得到的锂电池具有很高的比容量和很好的循环性能 (如图3、 4)，在电流密度为0.02 Ag"时首次冲放电容量达到了 250 mAh/g。
权利要求
1.一种LiMnO2纳米片的制备，其特征在于以三氧化二锰和氢氧化锂为原料，采用水热法进行制备。
2. 根据权利要求l所述的UMn02纳米片的制备，其特征在于所述制备过程为将氢氧化 锂和三氧化二锰按照mol比为5-15 : 1混合，加入去离子水使溶液中氢氧化锂的浓度为 2mol/L，磁力搅拌器充分搅拌均匀后将其转入聚四氟乙烯衬底的不锈钢反应釜中，于200 。C水热反应三个小时，水洗过滤2~3次，7(TC真空烘干10小时，即可制备所述的LiMn02 纳米片。
3. —种如权利要求1或2所述方法制备的LiMn02纳米片的用途，其特征在于所述LiMn02 纳米片用于锂电池中。
4. 根据权利要去3所述的LiMn02纳米片的用途，其特征在于采用所述LiMn02纳米片组 装锂电池的步骤为按质量比LiMn02纳米片乙炔黑聚偏二氟乙烯PVDF = 75 : 15 : 10混合物料，研磨后均匀地涂在圆形铝片上做正极，负极材料为金属锂，电解 质为1M LiPF6的EC+DEC+DMC溶液；所述溶液中EC : DEC : DMC=1 :1:1，按照体 积比。
5. 根据权利要去4所述的LiMn02纳米片的用途，其特征在于所述锂电池的所有组装过程 均在手套箱里进行。
6. 根据权利要去4所述的LiMn02纳米片的用途，其特征在于所述锂电池的恒电流充放电 测试条件电流密度0.02Ag'1，电压范围4.5 2V。
全文摘要
本发明的目的是提供一种LiMnO<sub>2</sub>纳米片的制备及其在锂电池中应用的方法；LiMnO<sub>2</sub>纳米片有很多层厚约几纳米的薄片堆积而成，纳米片厚度约40nm。制备方法为将三氧化二锰和氢氧化锂混合，加入适量去离子水用使得氢氧化锂的浓度为2mol/L，磁力搅拌器充分搅拌均匀后将其转入聚四氟乙烯衬底的不锈钢反应釜中，于200℃水热反应三个小时，水洗过滤2～3次，70℃真空烘干10小时，即可制备LiMnO<sub>2</sub>纳米片。该方法操作简便、成本低、纯度高、性能优异，可以大量合成，应用为锂电池正极，显著提高锂电池的比容量；具有极高的经济价值。
文档编号H01M4/48GK101555041SQ20091011179
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者轶 何, 魏可镁, 魏明灯 申请人:福州大学