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(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CN106025189A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610155607.6(22)申请日2016.03.18(71)申请人潍坊学院地址261061山东省潍坊市高新技术开发区东风东街5147号(72)发明人江津河王林同张胜斌(74)专利代理机构潍坊鸢都专利事务所37215代理人郭清(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/46(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法(57)摘要本发明提供了一种镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法,其包括以下步骤:将分析纯氢氧化镁、二氧化钛和氢氧化锰按比例混合后,常温下充分研磨形成研磨物;将制得的研磨物转入高温炉内烧结,冷却后得到的固体为前驱物镁基化合物;将制得的前驱物镁基化合物粉碎成颗粒状,置于硝酸水溶液中,在恒温下震荡,分离出上清液后形成颗粒物;将制得的颗粒物过滤干燥,将干燥后的颗粒物置于氯化锂的水溶液中,经饱和离子交换后得到沉淀颗粒物;将制得的沉淀颗粒物过滤干燥得到镁锂离子交换型锂离子电池正极材料。经过该方法制得的锂离子电池正极材料具有高稳定性、高功率密度和充电时间短的特点。CN106025189ACN106025189A权利要求书1/1页1.一种镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将分析纯氢氧化镁、二氧化钛和氢氧化锰按摩尔比(2.0~2.1)/0.5/0.5的比例混合后,常温下充分研磨形成研磨物;(2)将步骤(1)中制得的研磨物转入高温炉内,升温至700~950℃烧结,冷却后得到的固体为前驱物镁基化合物;(3)将步骤(2)中制得的前驱物镁基化合物粉碎成颗粒状,置于浓度为0.5~1.21mol/L的硝酸水溶液中,在25℃的恒温下震荡,前驱物镁基化合物中的镁离子完全析出转移至上清液中,分离出上清液后形成颗粒物;(4)将步骤(3)中制得的颗粒物过滤干燥,将干燥后的颗粒物置于氯化锂的水溶液中,经饱和离子交换后得到沉淀颗粒物;(5)将步骤(4)中制得的沉淀颗粒物过滤干燥得到镁锂离子交换型锂离子电池正极材料。2.根据权利要求1所述的镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,向氢氧化镁、二氧化钛和氢氧化锰的混合物中加入分散剂与有机溶剂并混合成浆料进行研磨,分散剂为硬脂酸,占上述混合物总质量的0.18%~0.22%,有机溶剂为乙醇,占上述混合物总质量的9%~11%。3.根据权利要求1所述的镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,颗粒状的前驱物镁基化合物在25℃的恒温水浴中间歇振荡2d,期间,分离除去上清液同时更换新的硝酸水溶液,如此反复至少2次。4.根据权利要求1所述的镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(5)中的干燥温度为80~140℃。2CN106025189A说明书1/5页镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及镁锂离子交换型锂离子电池正极材料的制备方法。背景技术[0002]锂离子电池因其功率密度不够高,随着循环充电次数增加,正极材料结构容易受到破坏,导致电量下降等缺点制约其广泛应用于汽车等行业。如何提高锂离子电池的能量密度、充放电速度、循环次数和安全性是目前锂离子电池研究四个主要问题。现有市场上使用的锂离子电池主要有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂三种,钴酸锂电池是非常普遍的锂电池,通常手机电池、笔记本电池均选用钴酸锂电池,钴酸锂电池的电能量密度是三种锂电池中最好的,可以达到150-160瓦时/千克,但这种电池有致命的弱点,即热稳定性较差,会在180摄氏度高温下分解并释放氧气,有较大的安全隐患。锰酸锂电池的分解温度高于钴酸锂电池,安全性好于钴酸锂电池,但在50摄氏度环境下,正极的锰会溶解进电解液,电池寿命会大幅缩减,丰田普锐斯等日系电动车均选用锰酸锂电池,这也是很多普锐斯车主对电池寿命不满的主要原因。磷酸铁锂电池是三种锂电池中稳定性最好的一种,在600摄氏度高温下结构依然稳定且不会释放氧气,也是上述三种电池中寿命最长的(在进行10000次的充放电循环之后,可以保持70%以上的电能容量),但其电能量密度则是最差的,为100-110瓦时/千克,目前美国的通用和比亚迪均选用磷酸铁锂电池作为电动车电池。而如何制得储电能力大、充电速度快、循环次数多和安全性好的优良锂电池正极材料至今尚未得到圆满解决。研发的锂离子电极材料是锂离子电池研究工作的重要内容。发明内容[0003]本发明的目的提供一种镁锂离子交换型锂离子电池正极材