一种离子双掺杂锂镍锰氧材料制备法及产品、锂离子电池

摘要

本发明公开了一种离子双掺杂锂镍锰氧材料的制备方法及产品、含该材料的锂离子电池，属于锂离子电池技术领域，解决了锂镍锰氧正极材料导电性不好、容量保持率低和倍率性能差、不适应大规模生产的问题。本发明离子双掺杂锂镍锰氧材料的制备方法包括前驱体制备过程，粉体烧结过程。通过合理控制制备过程中反应物的选择，反应pH，高温预处理，高温处理，退火等参数，提高了锂离子在材料体相中的扩散速率和Mn3+离子含量，改善了材料的导电性、容量保持率和倍率性能。本发明还包括由上述方法制备的离子双掺杂锂镍锰氧材料和含有该材料的锂离子电池。

主权项

一种离子双掺杂锂镍锰氧材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）前驱体制备：将预先溶解完全的镍盐、锰盐和掺杂离子盐溶液加入柠檬酸和锂盐混合溶液中，其中Li+：Ni2+：Mn2+：柠檬酸的摩尔比为1：0.5：1.5：1.5，在温度为50‑95℃条件下充分混合后，加碱性物质调节混合液至中性，在中性环境下加热搅拌2‑8小时，获得湿凝胶，在100‑150℃高温条件下真空干燥2‑8小时得到干凝胶，研磨成前驱体粉体；（2）粉体烧结：预烧结：在含氧气氛下，逐渐升高前驱体粉体温度，并保温预烧结；烧结：再次升高温度，进行高温煅烧；降温：煅烧后逐渐降温退火，自然冷却到室温，获得离子双掺杂的LiNi0.5Mn1.5O4正极材料。