超级电容器正极材料稀土掺杂LiNi_0.5Mn_1.5O₄的制备方法

摘要

一种超级电容器正极材料稀土掺杂LiNi0.5Mn1.5O4的制备方法。按Ni、Mn、Li、稀土为1∶3.0∶2.05-2.24∶0.003-0.02的摩尔比分别计量，将镍、锰、锂的化合物加入反应罐中，加入纯净水得到混合溶液A；以目标产物为基准，分别计量6-30%的柠檬酸、300-600%的纯净水和0.002-0.01%的分散剂，将柠檬酸、分散剂加入纯净水中，搅拌均匀；然后将稀土加入柠檬酸的水溶液中，得到溶液B；将溶液B加入溶液A中得到溶液C；调节溶液C的pH为5-7，将C溶液水浴加热，得到前躯体；将前驱体置于非金属器皿中，经微波热处理制备出目标产物。本发明大幅度提高了LiNi0.5Mn1.5O4电导率和超级电容器的能量密度，微波处理技术简化了工艺，易于在工业上实施。

主权项

一种超级电容器正极材料稀土掺杂LiNi0.5Mn1.5O4的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将镍源化合物、锰源化合物、锂源化合物和稀土化合物按Ni、Mn、Li、稀土为1：3.0：2.05‑2.24：0.003‑0.02的摩尔比分别计量，将镍源化合物、锰源化合物、锂源化合物加入反应罐中，加入目标产物LiNi0.5Mn1.5O4重量800‑1600%的纯净水，搅拌后得到混合溶液A；（2）以目标产物LiNi0.5Mn1.5O4的重量为基准，分别计量6‑30%的柠檬酸、300‑600%的纯净水和0.002‑0.01%的分散剂，将柠檬酸和分散剂加入纯净水中，搅拌均匀，得到柠檬酸的水溶液；然后将所述稀土化合物加入柠檬酸的水溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液B；（3）将混合溶液B在搅拌下缓慢加入到溶液A中，继续搅拌20‑40分钟，得到溶液C； （4）向溶液C中滴加氨水，调节pH为5‑7，再搅拌20‑40分钟；（5）将调好pH值的C溶液放入80‑100℃水浴锅中水浴加热5‑10小时，得到前躯体；（6）将前驱体置于非金属器皿中，经工业微波炉热处理，制备出LiNi0.5Mn1.5O4目标产物。