一种锂离子导体包覆尖晶石锰酸锂正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子导体包覆尖晶石锰酸锂正极材料的制备方法，采用水热法包覆和直接搅拌法包覆两种方法；锂离子导体（锆酸锂、钛酸锂、硅酸锂）包覆层与主相尖晶石锰酸锂正极材料是在锂化反应过程中同时形成的，以改善包覆层与主相尖晶石锰酸锂正极材料之间的结合强度，并且包覆层厚度均匀，锂离子电池的倍率性能和循环稳定性获得显著改善，尤其是长程循环稳定性和高倍率性能。本发明能够改善尖晶石锰酸锂正极材料的倍率性能、循环稳定性能和高温性能；合成工艺简单，生产效率高，适宜规模化生产；具有反应物所需原料易得、无毒、成本低廉，生产过程无需特殊防护，反应条件容易控制，所得到的产物具有产量大、结果重复性好等优点。

主权项

一种锂离子导体包覆尖晶石锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂离子导体包覆尖晶石锰酸锂正极材料的制备方法采用水热法包覆和直接搅拌法包覆两种方法；所述水热法包覆将得到的尖晶石锰酸锂前驱体分散在无水乙醇中，搅拌并超声分散，按照Zr 、Ti或Si︰Mn=α︰100的摩尔比例，加入质量百分比浓度为10%wt的Zr(OC₄H₉)₄ 、Ti(OC₄H₉)₄或Si(OC₂H₅)₄无水乙醇溶液，其中0.2≤α≤35，搅拌分散均匀，得到混合液，然后将混合液转入彻底干燥的聚四氟乙烯内衬的水热釜中热处理，自然冷却后，离心洗涤，将离心洗涤得到的沉淀物干燥，得到氧化物ZrO₂ 、TiO₂或SiO₂包覆的尖晶石锰酸锂前驱体；所述直接搅拌法包覆将得到的尖晶石锰酸锂前驱体分散在无水乙醇中，加入氨水后搅拌并超声分散，按照Zr、Ti或Si:Mn=α:100的摩尔比例，加入质量百分比浓度为10%wt的Zr(OC₄H₉)₄ 、Ti(OC₄H₉)₄或Si(OC₂H₅)₄无水乙醇溶液，其中0.2≤α≤35，搅拌分散均匀，得到混合液，然后将该混合液搅拌，待反应完全后离心洗涤，将离心洗涤得到的沉淀物干燥，得到氧化物ZrO₂ 、TiO₂或SiO₂包覆的尖晶石锰酸锂前驱体。