本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的制备方法。
背景技术：
随着电动汽车的发展,对于电极材料的要求越来越高,尤其是正极材料,镍锰酸锂正极材料具有较高的电压平台,因此作为动力电池材料具有广泛的应用前景。目前，镍锰酸锂材料在使用中存在电化学循环性能比较差的问题。为解决这一问题，目前的研究主要集中在金属离子掺入替代部分锰离子，不同元素掺杂后镍锰酸锂材料的电压会发发生变化。
镍锰酸锂的掺杂包括金属离子掺杂和非金属离子掺杂，金属离子的掺杂主要是采用与o-2键合能力较强的离子取代部分ni2+,某些金属离子的掺入可以提高电池的工作电压，而掺入非金属离子主要是采用电负性大的离子取代部分o-2。
mohamedaklalouch等采用燃烧法合成了licr0.2ni0.4mn1.4o4正极材料粉末，将蔗糖与反应原料混合后燃烧得到初步产物，初步产物在不同温度下进行结晶化处理，制备颗粒尺寸大小不同的粉末材料。研究者重点研究了不同颗粒尺寸的材料在25，55℃下的电化学性能，研究表明，合成温度较低、颗粒尺寸小的粉末表现出较高的容量，但是颗粒尺寸小的粉末表现出较差的循环稳定性，750℃条件下处理的材料在55℃下循环不到40次比容量降到80mah/g以下。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的制备方法，以硝酸镍、硝酸锰和硝酸锂为原料，并加入柠檬酸，制得纯相镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料，并对该正极材料进行al掺杂改性，所得al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料在循环30次后比容量保持保持率为91.2％，极大提高了镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的比容量保持率和循环稳定性能。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取1.5g硝酸镍、2.72g硝酸锰和0.70g硝酸锂，将三者加入柠檬酸溶液中，然后在50℃下进行超声处理；
(2)将所得超声后的混合溶液通过高频喷雾器喷出，喷出的雾状溶液在600℃快速干燥；干燥产物进行烧结，烧结后自然冷却至室温，得到镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料；
(3)将氧化铝粉末与步骤(2)所得镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料混合，得到混合料一，在混合料一中加入无水乙醇，放在超声波中超声处理1h，超声频率为20khz，将超声后的物质搅拌均匀，得到混合料二；
(4)将步骤(3)所得混合料二放入烘箱中于50℃烘干，然后在800℃下烧结3h，得到al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.45al0.05mn1.5o4正极材料粉末。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的一种al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的制备方法，其中，步骤(1)所述超声处理的超声频率为15-20khz，超声时间为40min。
前述的一种al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的制备方法，其中，步骤(2)在1000℃烧结2h。
前述的一种al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的制备方法，其中，步骤(3)所述氧化铝与lini0.5mn1.5o4的摩尔比为1:9，混合料一与无水乙醇的固液比为混合料一(g)：无水乙醇(ml)＝1:4。
本发明以硝酸镍、硝酸锰和硝酸锂为原料，并加入柠檬酸，制得纯相镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料，在循环30次后，比容量保持率为70％，对该正极材料进行al掺杂改性后，所得al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料在循环30次后比容量保持保持率为91.2％，极大提高了镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的比容量保持率和循环稳定性能。
附图说明
无
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
(1)称取1.5g硝酸镍、2.72g硝酸锰和0.70g硝酸锂，将三者加入柠檬酸溶液中，然后在50℃下进行超声处理，超声频率为15-20khz，超声时间为40min；
(2)将所得超声后的混合溶液通过高频喷雾器喷出，喷出的雾状溶液在600℃快速干燥；干燥产物在1000℃烧结2h,烧结后自然冷却至室温，得到镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料；
(3)将氧化铝粉末与步骤(2)所得镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料混合，得到混合料一，在混合料一中加入无水乙醇，放在超声波中超声处理1h，超声频率为20khz，将超声后的物质搅拌均匀，得到混合料二；其中氧化铝与lini0.5mn1.5o4的摩尔比为1:9，混合料一与无水乙醇的固液比为混合料一(g)：无水乙醇(ml)＝1:4；
(4)将步骤(3)所得混合料二放入烘箱中于50℃烘干，然后在800℃下烧结3h，得到al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.45al0.05mn1.5o4正极材料粉末。
经测试，所得纯相镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料首次放电比容量为140mah/g,循环30次后，比容量为98mah/g。al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.45al0.05mn1.5o4正极材料的首次放电比容量为148mah/g,循环30次后，比容量保持在135mah/g左右。说明对镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料进行al掺杂改性后，提高了材料的比容量保持率和循环稳定性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。