掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111072068A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号201911348662.7(22)申请日2019.12.24(71)申请人江苏强劲新能源科技有限公司地址215505江苏省苏州市常熟市经济技术开发区高新技术产业园建业路2号1幢(72)发明人王晟(74)专利代理机构苏州集律知识产权代理事务所(普通合伙)32269代理人安纪平(51)Int.Cl.C01G45/12(2006.01)H01M4/505(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法(57)摘要本发明揭示了一种掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法，包括如下步骤：先通过正交实验法制作纯相锰酸锂；再将制作后的纯相锰酸锂掺入一定量的Al离子和/或Ti离子，最后将混合后的材料进行球磨，球磨后过筛放入马弗炉内进行烧结。通过制得的样品组装成扣式半电池，然后进行循环测试。本发明通过对正极材料进行掺入离子，提升了材料的循环稳定性能，提高了容量保持率。CN111072068ACN111072068A权利要求书1/1页1.一种掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，通过正交实验法制作纯相锰酸锂；S2，将制作后的纯相锰酸锂掺入一定量的Al离子和/或Ti离子，得到LiAlxTiyMn2-x-yO4，其中0≤x≤0.1，0≤y≤0.1；S3，混合后进行球磨，球磨后过筛放入马弗炉内进行烧结。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，Al离子掺入量为0-0.05，Ti离子掺入量为0-0.06。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，按照化学计量比取二氧化锰、纯相锰酸锂及氧化铝进行混合，使掺入的Al离子与纯相锰酸锂的摩尔比为0.0.5。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，按照化学计量比取二氧化锰、纯相锰酸锂及氧化钛，使掺入的Ti离子与纯相锰酸锂的摩尔比为0.04。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，按照化学计量比取二氧化锰、锰酸锂、氧化铝及氧化钛，使掺入的Al离子与纯相锰酸锂的摩尔比为0.05，掺入Ti离子的锰酸锂的摩尔比为0.04。6.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，纯相锰酸锂的初始容量为118mAh/g-121.5mAh/g。7.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，纯相锰酸锂经过250圈循环后的容量保持率为76.2％-80.2％。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S3中，马弗炉中的烧结温度为800℃。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将步骤S2制得的样品组装成扣式半电池，然后进行循环测试。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，循环测试在温度为25℃，电压为3-4.3V的窗口和1C倍率条件下充放电进行循环测试。2CN111072068A说明书1/4页掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法。背景技术[0002]传统能源的不断枯竭促进新能源行业的蓬勃发展。锂离子电池作为新能源产业的重要组成部分也得到了大力的发展。尖晶石型锰酸锂正极材料因为其资源丰富、安全性好、无毒等优点占据了低速车、电动自行车、移动充电宝等低端产品领域，但其循环稳定性差仍限制着其进一步的发展，所以对锰酸锂材料的改性已经成为科研人员研究的热点。[0003]现有技术中一般采用高温固相法制备一种长循环的锰酸锂正极材料，但得到的正极材料没有较高的稳定性和容量保持率，因此有必要在此基础上做出改进，提供一种掺入离子的正极材料，以提升循环稳定性和提高容量保持率。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料的制备方法，以提升锰酸锂正极材料的循环稳定性能和容量保持率。[0005]为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种掺入离子的尖晶石型锰酸锂正极材料制备方法，其包括如下步骤：[0006]S1，通过正交实验法制作纯相锰酸锂；[0007]S2，将制作后的纯相锰酸锂掺入一定量的Al离子和/或Ti离子，得到LiAlxTiyMn2-x-yO4，其中0≤x≤0.1，0≤y≤0.1。[0008]S3，混合后进行球磨，球磨后过筛放入马弗炉内进行烧结。[0009]优选地，所述S2中，Al离子掺入量为0-0.05，Ti离子掺入量为0-0.06。[0010]优选地，所述S2中，所述S2中，按照化学计量比取二氧化锰、纯相锰酸锂及氧化铝进行混合，使掺入