一种高性能锂离子电池正极材料LiMBO3@C复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种高性能锂离子正极材料LiMBO₃@C复合材料的制备方法，包括，将锂源Li，过渡金属源M，硼源B和聚合物单体加水搅拌均匀，于70～95℃水浴中加热，加入引发剂，后转移至烘箱中于100～120℃烘干4～6小时，研磨制得LiMBO₃@C前驱体粉末；将LiMBO₃@C前驱体粉末置于管式炉中在惰性气氛中，逐渐加热至450-800℃煅烧5～7小时，即得高性能锂离子正极材料LiMBO₃@C复合材料。本发明所使用原料简单易得、价格低廉、环境友好，可大批量低成本生产；在较低温度下水浴中预处理即可进行下一步的煅烧，对设备要求低；具有一定的适用性，既可用于合成LiMnBO₃，又可用于合成LiZnBO₃。

主权项

一种高性能锂离子正极材料LiMBO₃@C复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将锂源，过渡金属M源，硼源和聚合物单体按锂源：过渡金属M源：硼源：聚合物单体=（1~1.1）:1:1:（1~3）的摩尔比混合并加水搅拌均匀，于70~95℃水浴中加热，不断搅拌下加入引发剂，所述的引发剂的加入量为聚合物单体质量的0.04~8%，持续搅拌加热1~3 小时至粘稠状，制得粘稠物；所述的锂源为氢氧化锂，碳酸锂，硝酸锂，氯化锂，氟化锂，醋酸锂，草酸锂，偏硼酸锂的一种或任意两种以上的组合；所述的过渡金属M源为锰源或锌源；所述的锰源为碳酸锰，乙酸锰，二氧化锰，三氧化二锰，氧化亚锰，羟基氧化锰，H₂Mn₈O₁₆﹒2.4H₂O 的一种或任意两种以上的组合；锌源为硝酸锌，硫酸锌，乙酸锌，氯化锌中的一种或任意两种以上的组合；所述的聚合物单体为甲基丙烯酸，丙烯酸，丁烯酸中的一种或任意两种以上的组合；（2）将步骤（1）制得的粘稠物转移至烘箱中于100~120℃烘干4~6 小时，研磨制得LiMBO₃@C前驱体粉末；（3）将步骤（2）制得的LiMBO₃@C前驱体粉末置于管式炉中在惰性气氛中，所述的惰性气氛为Ar/CO 混合气体、 Ar/H₂ 混合气体、氩气或氮气，逐渐加热至450‑800℃煅烧5~7小时，即得高性能锂离子正极材料LiMBO₃@C复合材料；最外层为多孔碳包覆层。