一种纳米氧化锌包覆的硅酸锰锂正极材料的制备方法

摘要

本发明属于二次锂离子电池关键材料技术领域，提供了一种纳米氧化锌包覆的硅酸锰锂正极材料的制备方法。以一定颗粒尺寸的硅酸锰锂为核，加入到利用溶胶凝胶法制备γ-LiAlO₂的溶胶中，形成凝胶体系，空气中焙烧形成核壳结构的硅酸锰锂/γ-LiAlO2复合电极。之后采用化学气相沉积法在硅酸锰锂/γ-LiAlO2复合电极表面镀一层纳米氧化锌。本发明将纳米氧化锌、γ-LiAlO₂和硅酸锰锂材料的优点相结合，制备的锂离子电池具有高比容量、优异的循环稳定性、极高的一致性，对硅酸系正极材料的应用产生一定的促进作用。

主权项

一种纳米氧化锌包覆的硅酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：（1）称取锂盐和铝盐在去离子水中溶解，再加入乙二胺四乙酸‑柠檬酸双组份螯合剂，通过氨水调节pH值，在常温下磁力搅拌12～18小时，得到溶胶；其中Li：Al摩尔比=(1.0～1.1):1，螯合剂：金属离子摩尔比=(1.0～3.0):1；（2）向步骤（1）所得的溶胶中加入已筛分得到1‑5μm范围的硅酸锰锂粉体，在60～80℃下磁力搅拌3～4小时，得到硅酸锰锂充分分散的凝胶；其中γ‑LiAlO₂：硅酸锰锂摩尔比=(0.01～0.2):1；（3）将步骤（2）中所得凝胶放置在鼓风烘箱中烘干3～24小时，得到黑色γ‑LiAlO₂包覆硅酸锰锂前驱体，烘箱中温度为150～250℃；（4）将步骤（3）所得的颗粒细小的黑色前驱体转移至马弗炉中煅烧5～15小时，得到成品γ‑LiAlO₂包覆的硅酸锰锂材料，煅烧温度为650～850℃；（5）将所得的γ‑LiAlO₂包覆的硅酸锰锂材料置于载物台上，引入锌源，高纯氧作为氧源，高纯氩气作为锌源饱和蒸汽的载气和稀释气体，最终得到纳米氧化锌包覆的硅酸锰锂/γ‑LiAlO₂正极材料。