一种碳纳米管改性层状富锂高锰正极材料的制备方法

摘要

本发明提供一种碳纳米管改性层状富锂高锰正极材料的制备方法，包括将锂盐、锰盐和M盐进行混合形成混合物，对所述混合物进行真空干燥、烧结、研磨形成体相掺杂粉体，将所述体相掺杂粉体进行热处理后形成前驱体，将所得前驱体压制成生坯体，所述生坯体置于叶蜡石腔体中制备得到层状富锂高锰正极材料，将层状富锂高锰正极材料、聚偏氟乙烯粘结剂、导电剂按比例加入到N-甲基吡咯烷酮溶液中进行搅拌、干燥后得到碳纳米管改性层状富锂高锰正极材料，本发明提供的制备方法具有高效、快速、节能的特点，且通过该合成方法合成的富锂正极材料具有容量高、高温稳定、循环性能好、压实密度高，充电速度快等优点。

主权项

一种碳纳米管改性层状富锂高锰正极材料的制备方法，包括：(1)按照富锂高锰正极材料通式xLi₂MnO₃‑(1‑x)LiMO₂的计量比分别称取锂盐、锰盐和M盐进行混合形成混合物；(2)将所述混合物置于研磨装置中，加入无水乙醇，进行湿法研磨形成均匀混合物；(3)取出所述均匀混合物进行真空干燥，并对其进行烧结形成体相掺杂体预烧结产物；其特征在于，还包括：(4)对所述体相掺杂体进行二次湿法研磨、干燥形成体相掺杂粉体，将所述体相掺杂粉体分散于硝酸铝溶液中，加入氨水调节溶液pH值，对所述溶液进行干燥后进行充分研磨，然后进行300℃～500℃热处理后形成前驱体；(5)将所得前驱体在压力75～100Mpa条件下保压1～3min形成生坯体；(6)将所述生坯体置于热等静压设备的叶蜡石腔体中，在温度300～400℃，压力250～400Mpa条件下保温保压0.5～3小时得到熟坯体；(7)对所述熟坯体进行洗涤、研磨、干燥后得到层状富锂高锰正极材料备用，其中x＝0.1‑1，M为Ni、Co、Fe、Al元素中的一种；(8)将管径为15‑40nm，管长为10‑80μm的多壁碳纳米管、所述层状富锂高锰正极材料、聚偏氟乙烯粘结剂、导电剂按质量比为0.015:0.90‑0.95:0.02‑0.003:0.065‑0.005的比例将混合物加入到N‑甲基吡咯烷酮溶液中，搅拌均匀形成混合浆料，将所得混合浆料在80℃真空干燥箱中进行干燥，得到所需目标产物碳纳米管‑改性层状富锂高锰正极材料。