一种锂离子电池正极材料及其制备方法_2

文档序号:9752998阅读:来源:国知局
°C下烧结3小时,以1.8°C/min的降温速度降温,制得Li4Mn5-x-yMxNy012锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈 I,0〈y〈 I。
[0064]所述步骤I)中所述渡金属元素为Co,Ni的组合。
[0065]所述步骤I)中Mn与过渡金属的醋酸盐为18mmol,水为50ml ,Mn:Fe:Ni = 3.5:0.75:
0.75ο
[0066]所述步骤4)中加热时间为10.3小时。
[0067]所述步骤5)中降温时间为10.3小时。
[0068]实施例四
[0069]一种制备锂离子电池正极材料方法,包括步骤:
[0070]I)将Mn的醋酸盐及过渡金属元素的醋酸盐加入蒸馏水中,作为过渡金属前驱体;
[0071]2)配置氢氧化锂溶液;
[0072]3)将过渡金属前驱体加入氢氧化锂溶液中,在42°C下老化13小时;
[0073]4)以1.8°C/min的升温速度加热;
[0074]5)将上述步骤所得胶体,在950°C下烧结3.5小时,以1.8°C/min的降温速度降温,制得Li4Mn5-x-yMxNy0i2锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈l,0〈y〈l。
[0075]所述步骤I)中所述渡金属元素为Fe,Ni的组合。
[0076]所述步骤I)中Mn与过渡金属的醋酸盐为18mmol,水为50ml ,Mn:Fe:Ni = 3.5:0.75:0.75
[0077]所述步骤4)中加热时间为8.8小时。
[0078]所述步骤5)中降温时间为8.8小时。
[0079]实施例五
[0080]一种制备锂离子电池正极材料方法,包括步骤:
[0081 ]I)将Mn的醋酸盐及过渡金属元素的醋酸盐加入蒸馏水中,作为过渡金属前驱体;
[0082]2)配置氢氧化锂溶液;
[0083]3)将过渡金属前驱体加入氢氧化锂溶液中,在451下老化13.5小时;
[0084]4)以2°C/min的升温速度加热;
[0085]5)将上述步骤所得胶体,在1000°C下烧结4小时,以2°C/min的降温速度降温,制得Li4Mn5tyMxNy0i2锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈l,0〈y〈l。
[0086]所述步骤I)中所述渡金属元素为Fe,Co的组合。
[0087]所述步骤I)中Mn与过渡金属的醋酸盐为20mmol,水为50ml,Mn:Fe:Co = 3:1:1。
[0088]所述步骤4)中加热时间为8.3小时。
[0089]所述步骤5)中降温时间为8.3小时。
[0090]实施例六
[0091 ]一种制备锂离子电池正极材料方法,包括步骤:
[0092]I)将Mn的醋酸盐及过渡金属元素的醋酸盐加入蒸馏水中,作为过渡金属前驱体;
[0093]2)配置氢氧化锂溶液;
[0094]3)将过渡金属前驱体加入氢氧化锂溶液中,在45°C下老化10小时;
[0095]4)以2°C/min的升温速度加热;
[0096]5)将上述步骤所得胶体,在1000°C下烧结4小时,以2°C/min的降温速度降温,制得Li4Mn5tyMxNy0i2锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈l,0〈y〈l。
[0097]所述步骤I)中所述渡金属元素为Fe,Co的组合。
[0098]所述步骤I)中Mn与过渡金属的醋酸盐为18mmol,水为50ml,Mn:Fe:Co = 3:1:1。
[0099]所述步骤4)中加热时间为7.5小时。
[0100]所述步骤5)中降温时间为7.5小时。
[0101]实施例七
[0102]—种制备锂离子电池正极材料方法,包括步骤:
[0103]I)将Mn的醋酸盐及过渡金属元素的醋酸盐加入蒸馏水中,作为过渡金属前驱体;
[0104]2)配置氢氧化锂溶液;
[0105]3)将过渡金属前驱体加入氢氧化锂溶液中,在401下老化13小时;
[0106]4)以2°C/min的升温速度加热;
[0107]5)将上述步骤所得胶体,在1000°C下烧结4小时,以2°C/min的降温速度降温,制得Li4Mn5tyMxNy0i2锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈l,0〈y〈l。
[0108]所述步骤I)中所述渡金属元素为Fe,Co的组合。
所述步骤I)中Mn与过渡金属的醋酸盐为25mmol,水为60ml,Mn:Fe:Co = 3:1:1。
[0110]所述步骤4)中加热时间为15小时。
[0111]所述步骤5)中降温时间为15小时。
[0112]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种锂离子电池正极材料,其特征在于:所述正极材料为双掺杂的Li4Mn5ty MxNyOi2尖晶石,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈l,0〈y〈l。2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料,其特征在于:所述渡金属元素为Fe,Co,Ni中任意两种元素的组合。3.—种制备如权利要求1或2所述的锂离子电池正极材料方法,其特征在于,包括步骤: 1)将Mn的醋酸盐及过渡金属元素的醋酸盐加入蒸馏水中,作为过渡金属前驱体; 2)配置氢氧化锂溶液; 3)将过渡金属前驱体加入氢氧化锂溶液中,在35?45°C下老化10?14小时; 4)以I?2°C/min的升温速度加热; 5)将上述步骤所得胶体,在800?1000°C下烧结2?4小时,以I?2°C/min的降温速度降温,制得Li4Mn5-x-y MxNy0i2锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0〈x〈l,0〈y〈14.如权利要求3所述的制备锂离子电池正极材料方法,其特征在于:所述步骤I)中所述渡金属元素为Fe,Co,Ni中任意两种元素的组合。5.如权利要求4所述的制备锂离子电池正极材料方法,其特征在于:所述步骤I)中Mn的醋酸盐和过渡金属元素的醋酸盐二者体积之和与水的体积比为1:110?115,醋酸盐中,金属的比例为5-乂-¥^,00〈1,0〈7〈1。6.如权利要求3所述的制备锂离子电池正极材料方法,其特征在于:所述步骤4)中加热时间为7.5?15小时。7.如权利要求3所述的制备锂离子电池正极材料方法,其特征在于:所述步骤5)中降温时间为7.5?15小时。
【专利摘要】本发明公开了一种制备锂离子电池正极材料方法,包括步骤:1)将Mn的醋酸盐及过渡金属元素的醋酸盐加入蒸馏水中,作为过渡金属前驱体;2)配置氢氧化锂溶液;3)将过渡金属前驱体加入氢氧化锂溶液中,在35~45℃下老化10~14小时;4)以1~2℃/min的升温速度加热;5)将上述步骤所得胶体,在800~1000℃下烧结2~4小时,以1~2℃/min的降温速度降温,制得Li4Mn5-x-yMxNyO12锂离子电池正极材料,其中M和N为为过渡金属元素,0<x<1,0<y<1;本发明的制备的锂离子正极材料主要特点为双掺杂后的正极材料克服了Li4Mn5O12低工作电压的不足,显著提高工作电压。
【IPC分类】H01M4/505, H01M4/525, H01M10/0525
【公开号】CN105514410
【申请号】CN201510929642
【发明人】王华亮, 何颜玲, 杨伦权
【申请人】昆明仁旺科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月15日
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