一种纳米镍锰酸锂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102856544A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102856544A(43)申请公布日2013.01.02(21)申请号201210386403.5(22)申请日2012.10.13(71)申请人兰州理工大学地址730050甘肃省兰州市兰工坪287号(72)发明人崔孝玲李永立李世友赵阳雨张宏明赵伟李贵贤毛丽萍(74)专利代理机构兰州振华专利代理有限责任公司62102代理人董斌(51)Int.Cl.H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称一种纳米镍锰酸锂的制备方法(57)摘要一种纳米镍锰酸锂的制备方法，其步骤为：（1）将可溶于醇类化合物的锂盐、锰盐、镍盐按摩尔比为2:3:1的量溶于含有醇类化合物的溶剂中，得到含锂盐、锰盐和镍盐的混合溶液；（2）将乙酸或乙酸铵加入步骤（1）中所配制盐的混合溶液中；（3）将氨气或者氨水加入步骤（2）所得盐的混合溶液中，得到含有乳白色沉淀溶液；（4）在加热搅拌的同时，向步骤（3）中所得含有乳白色沉淀的溶液中通入氧气或者空气，直至得到稳定的黑色的溶液，继续加热，直到得到黑色物质；（5）将上述物质直接置于高温炉中升温至600℃~850℃下保持1~19小时，即可得到LiNi0.5Mn1.5O4的纳米颗粒。CN1028564ACN102856544A权利要求书1/1页1.一种纳米镍锰酸锂的制备方法，其步骤为：（1）将可溶于醇类化合物的锂盐、锰盐、镍盐按摩尔比为2:3:1的量溶于含有醇类化合物的溶剂中，得到含锂盐、锰盐和镍盐的混合溶液；（2）将乙酸或乙酸铵加入步骤（1）中所配制盐的混合溶液中；（3）将氨气或者氨水加入步骤（2）所得盐的混合溶液中，得到含有乳白色沉淀溶液；（4）在加热搅拌的同时，向步骤（3）中所得含有乳白色沉淀的溶液中通入氧气或者空气，直至得到稳定的黑色的溶液，继续加热，直到得到黑色物质；（5）将上述物质直接置于高温炉中升温至600℃~850℃下保持1~19小时，即可得到纳米镍锰酸锂的纳米颗粒。2.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述可溶于醇类化合物的锂盐为硝酸锂、乙酸锂、硫酸锂和氯化锂中的一种或几种的混合物，锰盐可为乙酸锰、氯化锰、硝酸锰和硫酸锰中的一种或几种的混合物，镍盐可为硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍和氯化镍中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的醇类溶剂可为甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或几种的混合物，其中醇类物质的质量分数可为90%~99.9%。4.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所加入的乙酸或乙酸铵的摩尔量为锂盐摩尔量的0.15倍~15倍。5.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所加入氨气或氨水，其摩尔量为锂盐摩尔量的0.15倍~15倍。6.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的加热温度可为60℃~120℃，搅拌方式是机械搅拌，或者是磁力搅拌。7.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所需通入气体中所含氧气的摩尔总量为锰盐摩尔量的0.1倍~30倍。8.根据权利要求1所述纳米镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，步骤（4）的具体操作方法是先在空气中搅拌或者在搅拌条件下通入空气或者通入氧气，直至得到稳定的黑色溶液后，再在搅拌条件下进行加热，直到得到黑色物质。2CN102856544A说明书1/3页一种纳米镍锰酸锂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及镍锰酸锂纳米颗粒的制备方法。背景技术[0002]锂离子电池具有优越的电化学性能及良好的环境友好性能，已经作为电源被广泛的应用于移动通讯、手提电脑、电动工具等重要领域，并在电动汽车等动力电池领域受到越来越多的重视。正极材料是锂离子电池的重要组成部分。5V高电压尖晶石结构正极材料LiNi0.5Mn1.5O4，以其高的比容量、比功率、工作电压（4.7V左右）和较低的材料成本，已经成为电池领域备受关注的正极材料之一。然而该材料的倍率性能不太理想，通过将材料纳米化可以解决这个问题。纳米正极材料的尺寸小，Li+嵌脱路径短，能更好地释放嵌脱锂的应力，加速Li+扩散，提高快速充放电能力；纳米正极材料的表面张力比普通正极材料大，嵌锂过程中，溶剂分子难以进入材料的晶格，因此可阻止溶剂分子的共嵌，延长电池的循环寿命；纳米正极材料的比表面积较大，与电解液的接触面积大，能提供更多的Li+嵌脱位置；纳米正极材料表面的高孔隙率也使嵌锂空位增多，具有比普通正极材料更高的容量。[0003]已有文献中报道的制