锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物及其制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物及其制备方法，该材料为Mn₂O₃和NiMn₂O₄的均匀纳米混合物，具体化学式为Ni_xMn_1‑xO_1.5‑0.5x(0＜x＜1/3)。该中空多孔球形混合氧化物的制备方法基于氨水和镍离子间的络合作用从而减缓碳酸镍的沉淀速度，使得碳酸镍不会破坏碳酸锰的球形结构而是对碳酸锰的球形结构具有一定的修饰作用，进而形成均匀的碳酸镍和碳酸锰的球形混合物(Ni_xMn_1‑xCO₃，0＜x＜1/3)，然后采用高温分段焙烧的方法得到所制备的锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物。与现有技术相比，本发明方法操作简单、适用于工业化大批量生产；利用本发明所公开的中空多孔球形混合氧化物可以有效改善锂离子电池负极的大电流充放电性能和循环寿命。

主权项

锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物，其特征在于，该材料为Mn₂O₃和NiMn₂O₄的均匀混合物，具体化学式为Ni_xMn_1‑xO_1.5‑0.5x，其中，0<x<1/3；所述的中空多孔球形混合氧化物的制备方法基于氨水和镍离子间的络合作用从而减缓碳酸镍的沉淀速度，使得碳酸镍不会破坏碳酸锰的球形结构而是对碳酸锰的球形结构具有一定的修饰作用，进而形成均匀的碳酸镍和碳酸锰的球形混合物Ni_xMn_1‑xCO₃，其中，0<x<1/3，然后采用基于非均相烧结和奥斯特瓦耳德熟化原理(Ostwald ripening)的高温分段焙烧方法得到所制备的锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物；具体包括以下步骤：采用碳酸氢铵作为共沉淀剂，以镍源和锰源溶液作为金属源溶液，利用共沉淀法使溶液中的镍源和锰源沉淀得到碳酸镍和碳酸锰的混合物，然后采用高温分段焙烧得到所制备的锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物。