一种中空多孔级次微纳结构球形镍锰酸锂材料的制备方法

摘要

本发明为一种中空多孔级次微纳结构球形镍锰酸锂材料的制备方法。该方法包括以下步骤：（1）将可溶性镍盐、锰盐和尿素溶于混合溶剂中，搅拌得到混合溶液；（2）然后150~190℃水热反应4~12小时，冷却、洗涤、过滤、干燥后，制得Ni_0.25Mn_0.75CO₃前驱体；（3）将前驱体在空气中450~550℃预烧后，先放入无水乙醇中，再加入锂源化合物，加热搅拌待乙醇挥发后，空气中700~900℃煅烧，冷却后即得LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料。本发明无需使用任何的模板剂，仅通过简单的柯肯达尔效应制备的中空多孔级次微纳结构球形镍锰酸锂材料同时结合了纳米一次颗粒、多孔结构和中空结构的优点，可显著提高材料的倍率性能和循环性能。

主权项

一种中空多孔级次微纳结构球形镍锰酸锂材料的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：（1）将可溶性镍盐、锰盐和尿素溶于混合溶剂中，搅拌20~40分钟，得到混合溶液；其中，摩尔比镍：锰=1：3，摩尔比尿素：金属离子总摩尔量=1~3：1，混合溶剂为去离子水与有机溶剂的混合物，混合溶液中金属离子的总浓度为0.05~0.5 M；所述的金属离子为镍离子和锰离子；（2）将步骤（1）得到的混合溶液转移至有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，密封后放于烘箱中于150~190℃保温4~12小时，自然冷却至室温，将所得沉淀洗涤、过滤、干燥后，制得Ni_0.25Mn_0.75CO₃前驱体；（3）将步骤（2）所得前驱体在空气中450~550℃预烧3~5h，得到氧化物，然后将此氧化物先放入无水乙醇中，再加入锂源化合物，将此混合溶液于80℃下边加热边搅拌，待乙醇全部挥发后，将所得粉末在空气中700~900℃煅烧5~20小时，随炉冷却后即得LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料；其中，摩尔比为锂源化合物中的Li：步骤（1）中的金属离子总摩尔量=1~1.1：2；无水乙醇的体积为氧化物体积的10~20倍。