一种锂离子电池用正极活性物质及其制备方法

摘要

本发明提供一种锂离子电池用正极活性物质及其制备方法，该正极活性物质为氟掺杂的Li₂MnO₃，其组成式为：Li₂MnO_3-xF_x(0.03≤x≤0.12)。制备方法简单，按本发明所制作的电池，在电流密度为5mA/g时，首次放电比容量达172.4～209.1mAh/g，20次循环后保持在112.7～139.9mAh/g，保持率为58.6～66.9%。

主权项

一种锂离子电池用正极活性物质的制备方法，所述正极活性物质为氟掺杂的Li₂MnO₃，其组成式为：Li₂MnO_3‑xF_x，其中0.03≤x≤0.12，其特征在于包括以下步骤：(1)称量锂盐、锰盐及氟化锂，溶于去离子水中配制成盐溶液，所述锂盐以锂计、锰盐以锰计，锂盐、锰盐和氟化锂的摩尔比为2‑x：1：x，盐溶液中锰元素摩尔浓度为2～5mol/L，将浓度为3～6mol/L的柠檬酸水溶液加入前述盐溶液中形成混合溶液，柠檬酸与盐溶液中金属阳离子的摩尔比为0.5～1.5:1，随后用氨水调节混合溶液pH值至7～9，再将混合溶液在60～80℃下搅拌6～8小时，使溶液发生充分的络合，形成溶胶，得到液态前驱体；(2)将步骤(1)所得液态前驱体在60～80℃加热16～24小时后在130～150℃下加热8～12h，获得固态前驱体；(3)将步骤(2)所得固态前驱体在450～500℃下煅烧3～7分钟后研磨，得到粉末状前驱体，再将粉末状前驱体在300～350℃下预烧1～2小时后以2‑4℃/min的升温速度加热到600～700℃，并保温9～15h，随炉冷却后得到氟掺杂的Li₂MnO₃，即得到锂离子电池用正极活性物质；步骤(1)所述锂盐包括硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂中的任意一种；所述锰盐包括硝酸锰、碳酸锰、醋酸锰中的任意一种。