尖晶石型5V锂离子电池正极材料掺杂锰酸锂的合成方法

摘要

本发明公开了一种尖晶石型5V锂离子电池正极材料掺杂锰酸锂的合成方法。(1)以锂、锰和掺杂元素的硝酸盐为主要原料，以尿素或肼类有机燃料为辅助原料；(2)将原料按一定比例混合均匀，置于加热到一定温度并恒温的电炉中使之发生自蔓延燃烧反应；(3)将反应产物回火处理一段时间后随炉冷却到一定温度再进行退火处理一段时间，得到5V锂离子电池正极活性材料。该合成方法设备简单，操作方便、快捷，容易控制，合成的材料均匀，结构稳定，放电比能量高，循环性能好。

主权项

1.一种尖晶石型5V锂离子电池正极材料掺杂锰酸锂的合成方法，其特征在于具体步骤为：(1)以锂、锰和掺杂元素的硝酸盐为主要原料，以尿素或肼类有机燃料为辅助原料；合成产物为尖晶石结构的掺杂锰酸锂LiMxMn2-xO4，M为掺杂元素，0.5＜x≤1；其掺杂元素M为Ti、V、Cr、Fe、Ni、Co中的一种或多种；(2)根据目标产物的化学式计算锂、锰和掺杂元素硝酸盐的用量，硝酸锂的用量通常需要多加5～15％，以弥补燃烧合成反应和回火处理过程中锂的挥发损失；(3)按氧化-还原平衡原理计算尿素的用量，所用硝酸盐中氮元素的总化合价＝所用尿素或肼类有机燃料中氮元素的总化合价；(4)将上述原料按比例称量混合，并加少量水制成溶液；(5)将溶制好的溶液置于加热到400～600℃并保持恒温的电炉中进行燃烧合成反应；(6)将反应产物收集、碾细，置于电炉中，在600～1000℃回火6～24h后随炉冷却到500～700℃再退火5～16h；(7)将合成产物碾细，过筛，得到具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料掺杂锰酸锂。