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专利号: 2016104725127
申请人: 常熟理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种镍锰酸锂正极材料的表面包覆改性方法,其包括如下步骤:

(1)按照如下质量百分比配比混合物:锂盐0.1%~5%,钛酸烷基酯3%~7%,镍锰酸锂90%~95%;先将锂盐与钛酸正丁酯溶于无水乙醇溶液中,然后加入镍锰酸锂,搅拌下升温,一定温度下进行反应,然后挥发溶剂,直至蒸干,得到锂盐-二氧化钛包覆的镍锰酸锂;

(2)按照质量比0.1:99.9~7:93,将磷酸二氢铵与步骤(1)制备的锂盐-二氧化钛包覆的镍锰酸锂混合分散于去离子水中,质量百分比为10%~20%,搅拌升温,一定温度下进行反应,然后再烘干溶液,得到锂盐-二氧化钛-磷酸二氢铵复合包覆镍锰酸锂;

(3)将步骤(2)得到的锂盐-二氧化钛-磷酸二氢铵复合包覆镍锰酸锂放入氧化铝坩埚中,在空气氛下加热至650~750℃进行第一次热处理,保温3~8小时,随后降温到400~600℃进行第二次热处理,保温3~8小时,降温至室温后,得到正极材料产物。

2.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,所述锂盐选自醋酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种。

3.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,所述的钛酸烷基酯为钛酸丁酯。

4.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,所述步骤(1)中的镍锰酸锂的制备方法为:分别称取醋酸镍和醋酸锰,加入去离子水溶解后,滴入LiOH溶液,调节pH值为11-12,将共沉淀溶液在80℃下加热浓缩至粘稠状,干燥、研磨后,置于马弗炉在500℃预烧6小时,然后在650℃-900℃范围进行先升温保温后降温保温的反应,最后冷却得到镍酸锰锂。

5.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,步骤(3)中第一次热处理温度范围为

650~700℃。

6.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,步骤(3)中第二次热处理温度范围为

400~500℃。

7.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,步骤(3)中进行第一次热处理时的升温速率为2~10℃/min。

8.一种镍锰酸锂正极材料,其特征在于,其由如下步骤制备得到:

(1)按照如下质量百分比配比混合物:锂盐0.1%~5%,钛酸烷基酯3%~7%,镍锰酸锂90%~95%;先将锂盐与钛酸正丁酯溶于无水乙醇溶液中,然后加入镍锰酸锂,搅拌下升温,一定温度下进行反应,然后挥发溶剂,直至蒸干,得到锂盐-二氧化钛包覆的镍锰酸锂;

(2)按照质量比0.1:99.9~7:93,将磷酸二氢铵与步骤(1)制备的锂盐-二氧化钛包覆的镍锰酸锂混合分散于去离子水中,质量百分比为10%~20%,搅拌升温,一定温度下进行反应,然后再烘干溶液,得到锂盐-二氧化钛-磷酸二氢铵复合包覆镍锰酸锂;

(3)将步骤(2)得到的锂盐-二氧化钛-磷酸二氢铵复合包覆镍锰酸锂放入氧化铝坩埚中,在空气氛下加热至650~750℃进行第一次热处理,保温3~8小时,随后降温到400~600℃进行第二次热处理,保温3~8小时,降温至室温后,得到正极材料产物。

9.根据权利要求8所述的一种镍锰酸锂正极材料,其特征在于,所述锂盐选自醋酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种。

10.一种电化学电池,包括:

(1)阳极,

(2)电解液;

(3)阴极;其中阴极是一种由权利要求1所述方法制备的锂离子电池正极材料制成;

(4)隔膜。