[发明专利]一种高容量固溶体类复合正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高容量固溶体类复合正极材料的制备方法，其特征在于：采用该方法制备的高容量固溶体类复合正极材料的通式为xLi₂MnO₃·(1-x)LiMn_0.5Ni_0.5O₂，x＝0.1～1.0，其一次粒子具有纳米颗粒结构，平均粒径为150～250nm，比表面积为0.10～0.80m²/g；该制备方法包括以下步骤：

(1)首先根据复合材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMn_0.5Ni_0.5O₂，x＝0.1～1.0的组成，按照摩尔化学计量比称取锂盐、锰和镍盐，将混料研磨或者球磨；

(2)在步骤(1)中得到的混料中按氢氧根：总的金属离子＝(2.5～3.5)∶1的比例加入氢氧化物；

(3)将步骤(2)所得混合物研磨或者球磨，干燥处理，处理后得到灰白色块状物质；

(4)将步骤(3)获得的灰白色的块状物质研磨充分后，进行热处理，加热处理分为两步，先在低温下加热处理一段时间，而后升温到高温下热处理一段时间，随炉冷却至室温获得灰黑色的块状物质，将该物质用去离子水多次洗涤得到剩余物；

(5)将步骤(4)得到的剩余物进行干燥处理，获得初级产物；

(6)将步骤(5)获得的初级产物压片后在低温下加热处理一段时间，然后升温到较高的温度热处理一段时间，最后将处理后的物质在冷却，即可获得最终的固溶体类复合材料，该材料可以作为锂离子电池的正极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(1)中所述的锂盐为乙酸锂、硝酸锂、氯化锂中的一种或几种；所述的锰盐为乙酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种或几种；所述的镍盐为乙酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(2)中所用的氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(3)中研磨或球磨处理的时间为2～10h；干燥处理的温度为160℃～200℃，处理时间为2～12h。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(4)中加热处理的两个步骤中，低温热处理温度为300～350℃，处理时间为8～12h，高温热处理温度为800℃～1000℃，处理时间为8～20h。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(5)中干燥处理的温度为160℃～200℃，处理时间为2～12h。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(6)中低温热处理温度为450～550℃，处理时间为3～6h；高温热处理温度为800℃～1000℃，处理时间为8～20h；冷却使用的方式有室温下淬火、液氮中淬火、冰水混合物中淬火，淬火处理后得到的样品即为最终产物固溶体类复合正极材料，其可作为锂离子电池正极材料。