[发明专利]一种改性锰酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性锰酸锂正极材料，其特征在于，所述的改性锰酸锂正极材料由空心的核壳状球型颗粒构成，其中，空心的LiMn₂O₄纳米球为核，LiNi_0.5Mn_1.5O₄层为壳；所述的球型颗粒比表面积为5~30m²/g，粒径为2~5μm；所述LiMn₂O₄纳米球空心的内径为1~3μm，LiMn₂O₄层的厚度为240~640nm；所述LiNi_0.5Mn_1.5O₄层的厚度为60~160nm。

2.一种改性锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，将锰盐溶液与碳酸盐溶液混合制得固体碳酸锰；将制得的固体碳酸锰在氧化气氛中经200~500℃焙烧后用酸溶液刻蚀，刻蚀后的固体分散在含有络合剂的锰盐和镍盐的混合溶液中，加热到50~100℃反应后得到沉淀；将得到的沉淀在氧化气氛中经200~500℃退火处理后与锂源化合物按摩尔比2:1.0~1.2混合，在氧化气氛中600~850℃烧结，即得。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锰盐溶液浓度为0.01~0.1mol/L；所述碳酸盐溶液的浓度为0.1～10mol/L；所述的锰盐溶液与碳酸盐溶液等体积混合。

4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述的刻蚀，酸溶液中氢离子的摩尔量为锰离子的1.5~6倍。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的酸溶液酸浓度为0.5~5mol/L；所述的酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的锰盐和镍盐的混合溶液中Mn²⁺:Ni²⁺摩尔比为3:1~1.1。

7.如权利要求2、3或6所述的制备方法，其特征在于，所述的锰盐为硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种或几种。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，反应时间为5~20h；焙烧时间为1~5h；烧结时间为5~20h。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的氧化气氛为空气、氧气或含有氧气的混合气氛中一种；所述的锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种或几种；所述的碳酸盐为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢氨、碳酸铵中的一种或几种；所述的络合剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，聚乙二稀中的一种或几种；所述的镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或几种。

10.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，退火处理的时间为2~10h。