一种富锂锰基材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种富锂锰基材料及其制备方法。该制备方法为溶胶-喷雾热解法，包括制备前驱体溶胶、喷雾干燥与高温煅烧等步骤。本发明工艺流程简单、设备投入少、连续化程度高，没有尾气、废液排出。本发明的富锂锰基正极材料电化学性能优异，放电容量高达225-250A.h.g^-1，且循环性能好，在0.5C倍率下其放电容量还可以保持在150mA.h.g^-1以上。

主权项

一种富锂锰基材料的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：A、制备前驱体溶胶按照化学式x Li₂MnO₃·(1‑x)LiMO₂计量称取锂、锰、M的醋酸盐或硝酸盐，其式中0.3<x<0.7，M是一种或多种选自Ni、Co、Cr、Mn的过渡金属；将这些化合物溶于去离子水中，得到一种溶液；往所述的溶液中加入一种选自葡萄糖、淀粉、柠檬酸、尿素、蔗糖或硬脂酸的分散剂，在温度50～85℃下搅拌1～3小时，所述分散剂的添加量是以所述锂、锰与过渡金属醋酸盐或硝酸盐总重量计10～20％；接着再加入一种选自聚丙烯酰胺、吐温‑80或磷酸三丁酯的添加剂，所述添加剂的添加量是以所述锂、锰与过渡金属醋酸盐或硝酸盐溶液总重量计0.5～2.0％；搅拌混匀，然后让其混合物溶液静置5～8小时，再加入溶剂稀释得到一种前驱体溶胶；所述的溶剂是一种或多种选自水、无水乙醇、丙酮、异丙醇、N‑甲基吡咯烷酮或煤油的溶剂；B、喷雾干燥让步骤A得到的前驱体溶胶通过喷雾干燥器的转盘式雾化器进行雾化，然后进入喷雾塔，在喷雾塔内温度240～350℃与喷雾塔出口温度高于110℃的条件下进行喷雾干燥，得到一种分散的前驱体粉末；C、高温煅烧将步骤B得到的分散前驱体粉末在温度800～1000℃下反应4～15小时，得到所述的富锂锰基正极材料。