入装有少量氨水的PH为8的去离子水溶液中，同时在50°C水浴条件下，剧烈搅拌，等滴定完后，继续剧烈搅拌5h后，停止搅拌，陈化12h后过滤，得到沉淀物；
[0084](5)将得到的沉淀物烘干，再与碳酸锂0.038moL研磨，置于马弗炉中，950°C下加热12h，得到0.05moL钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其为粉末状，具有化学式为 0.9LI2MnO3.0.1Li Mn0.333Co0.333Ni0.33302.WO30
[0085]本发明中对所有实施例的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料的电化学性能进行检测。
[0086]结合附图，以实施例1说明制备的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料的电化学性能，其表征结果如下:
[0087]图1为实施例1下一种钨改性富锂锰基层状正极活性材料的扫描电镜照片。由图可知，最后制备的一种钨改性富锂锰基层状正极活性材料的颗粒直径在10nm左右。
[0088]图2为实施例1下一种钨改性富锂锰基层状正极活性材料在0.1C情况下前9次充放电曲线图。其横坐标为材料的比容量(sepecific capacity)，单位为mAh/g，纵坐标为电压(voltage)，单位为V ;图中，曲线成上升趋势的9条曲线分别表示循环I次到9次的充电数据，曲线成下降趋势的9条曲线分别表示循环I次到9次的放电数据。由图可知，该锂离子电池正极活性材料首次放电平台在2.8V以上，且随充放电进行，放电平台衰减很慢，几乎不衰减，首次放电比容量为210mAh/g，充放电9次后，放电比容量仍有200mAh/g。
[0089]显然，实施例1得到的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，可以将产物粒径均匀控制在10nm左右，一部分氧化钨小颗粒分布在富锂锰基层状锂离子电池正极材料的颗粒之间，一部分钨进入富锂锰基层状锂离子电池正极材料，取代锰、钴、镍的位置。本发明利用钨的良好导电性来改善富锂锰基层状锂离子电池正极材料的电化学稳定性和倍率性能，得到导电良好、循环稳定的电极材料。
[0090]实施例2和实施例3制备的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其电化学性能与实施例1相当，同样表现出导电良好、循环稳定的优点。
[0091]图3为实施例4下一种钨改性富锂锰基层状正极活性材料的扫描电镜照片图。由图可知，最后制备的一种钨改性富锂锰基层状正极活性材料的颗粒直径在50nm至200nm左右。
[0092]图4为实施例4下一种钨改性富锂锰基层状正极活性材料在0.1C情况下前8次充放电曲线图。其横坐标为材料的比容量(sepecific capacity)，单位为mAh/g，纵坐标为电压(voltage)，单位为V ;图中，曲线成上升趋势的8条曲线分别表示循环I次到8次的充电数据，曲线成下降趋势的8条曲线分别表示循环I次到8次的放电数据。由图可知，该锂离子电池正极活性材料首次放电平台在2.8V以上，且随充放电进行，放电平台衰减很慢，几乎不衰减，首次放电比容量为240mAh/g，充放电8次后，放电比容量仍有200mAh/g。
[0093]显然，实施例4制备的钨改性富锂锰基层状正极活性材料，可以将产物粒径均匀控制在50nm至200nm之间，一部分氧化妈小颗粒分布在富锂猛基层状锂离子电池正极材料的颗粒之间，一部分钨进入富锂锰基层状锂离子电池正极材料，取代锰、钴、镍的位置。本发明利用钨的良好导电性来改善富锂锰基层状锂离子电池正极材料的电化学稳定性和倍率性能，得到导电良好、循环稳定的电极材料。
[0094]实施例5和实施例6制备的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极活性材料，其电化学性能与实施例4相当，同样表现出导电良好、循环稳定的优点。
[0095]以上所述，仅是本发明的较佳案例，并不对本发明做出任何限制，凡是针对本发明技术内容对以上实施案例所做的任何简单修改、变更、模仿均属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，其化学通式为XLi2MnO3.(1-X)LiMO2.WO3，其中，0.1 彡 x 彡 0.9，M 为 Mn、Co 或 Ni，所述 W 与 M 的摩尔比百分为0.01%?1.99%。2.根据权利要求1所述的一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，包括以下原料组分:锰原料、镍原料、钴原料、锂盐、钨盐和络合剂；所述锰原料为硝酸锰、乙酸锰、甲酸锰、醋酸锰或硫酸锰；所述镍原料为硝酸镍、乙酸镍、甲酸镍、醋酸镍或硫酸镍；所述钴原料为硝酸钴、乙酸钴、甲酸钴、醋酸钴或硫酸钴；所述锂盐为甲酸锂、乙酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或碳酸锂；所述钨盐为钨酸铵、五氯化钨或六氯化钨；所述络合剂为乙酰丙酮、乙二胺四乙酸、蔗糖、柠檬酸或葡萄糖。3.根据权利要求2所述的一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂盐、锰原料、镍原料和钴原料中，各金属阳离子之间的摩尔比为Li+:Mn2+:Ni 2+:Co2+= (1.1 ?1.9): (0.3997 ?0.9333): (0.2997 ?0.0333): (0.2997 ?0.0333)。4.一种权利要求2所述的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，采用溶胶凝胶法制备富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其具体子步骤为:将锰原料、镍原料、钴原料依次溶于液体溶剂中，再加入络合剂、锂盐，形成溶胶，水浴加热、搅拌，得到富锂锰基层状锂离子电池正极材料； 步骤二，采用溶胶凝胶液相引入法制备钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其具体子步骤为:在富锂锰基层状正极材料的制备过程中，通过钨盐的水溶液引入钨元素，经热处理，得到钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料。5.一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，包括以下原料组分:锰原料、镍原料、钴原料、锂盐、钨盐、碳酸钠、碳酸氢铵；所述锰原料为硝酸锰、乙酸锰、甲酸锰或硫酸锰；所述镍原料为硝酸镍、乙酸镍、甲酸镍或硫酸镍；所述钴原料为硝酸钴、乙酸钴、甲酸钴或硫酸钴；所述锂盐为甲酸锂、乙酸锂、氢氧化锂或碳酸锂；所述钨盐为钨酸铵、五氯化钨或六氯化钨。6.根据权利要求5所述的一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂盐、锰原料、镍原料和钴原料中，各金属阳离子之间的摩尔比为Li+:Mn2+:Ni 2+:Co2+= (1.1 ?1.9): (0.3997 ?0.9333): (0.2997 ?0.0333): (0.2997 ?0.0333)。7.根据权利要求5所述的一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，所述碳酸氢铵与碳酸钠的摩尔比为1:1。8.—种权利要求5钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，采用共沉淀法制备富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其具体子步骤为:依次制备含锰原料、镍原料、钴原料的原料水溶液，碳酸钠水溶液，碳酸氢铵水溶液，再将原料水溶液、碳酸盐水溶液、铵盐水溶液三种溶液三相并流，经陈化、过滤，将过滤物与锂盐混合研磨成粉末，得到富锂锰基层状锂离子电池正极材料； 步骤二，采用共沉淀液相引入法制备钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其具体子步骤为:在富锂锰基层状正极材料的制备过程中，通过钨盐的水溶液引入钨元素，经热处理，得到钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料。9.根据权利要求4或权利要求8所述的一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，步骤一中，所述水浴加热的温度都为50-70°C。10.根据权利要求4或权利要求8所述的一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料，其特征在于，步骤二中，所述热处理为:在马弗炉中，空气气氛下800-950°C范围内煅烧12-24ho
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池制备领域，具体公开了一种钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料及其制备方法。其化学通式为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2·WO3，其中，0.1≤x≤0.9，M为Mn、Co或Ni，W与M的摩尔比百分为0.01％～1.99％。本发明是在富锂锰基层状锂离子电池正极材料的制备过程中通过钨盐的水溶液引入钨元素，其具体制备方法为溶胶凝胶液相引入法或共沉淀液相引入法。本发明制备的钨改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料具有电子电导率高，放电平台衰减慢，倍率性能好的优点。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/36, H01M4/505, H01M4/62
【公开号】CN105140472
【申请号】CN201510437946
【发明人】李东林, 张巍, 赵坤, 苟蕾, 樊小勇, 孙茹
【申请人】长安大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月23日