[发明专利]锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物及其制备方法

权利要求书

1.锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物，其特征在于，该材料为Mn₂O₃和NiMn₂O₄的均匀混合物，具体化学式为Ni_xMn_1-xO_1.5-0.5x(0＜x＜1/3)。

2.一种根据权利要求1所述的锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物的制备方法，其特征在于，该方法基于氨水和镍离子间的络合作用从而减缓碳酸镍的沉淀速度，使得碳酸镍不会破坏碳酸锰的球形结构而是对碳酸锰的球形结构具有一定的修饰作用，进而形成均匀的碳酸镍和碳酸锰的球形混合物(Ni_xMn_1-xCO₃，0＜x＜1/3)，然后采用基于非均相烧结和奥斯特瓦耳德熟化原理(Ostwald ripening)的高温分段焙烧方法得到所制备的锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物；具体包括以下步骤：采用碳酸氢铵作为共沉淀剂，以镍源和锰源溶液作为金属源溶液，利用共沉淀法使溶液中的镍源和锰源沉淀得到碳酸镍和碳酸锰的混合物，然后采用高温分段焙烧得到所制备的锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物的制备方法，其特征在于，所述的镍源为硝酸镍、硫酸镍或醋酸镍中的一种；锰源为硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰或草酸锰中的一种；其中镍源和锰源的摩尔比为1∶10-3∶1。

4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物的制备方法，其特征在于，所述的碳酸氢铵与金属源的摩尔比为5∶1-15∶1。

5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物的制备方法，其特征在于，所述的金属源溶液的溶剂组成为乙醇水溶液，其中乙醇和水的体积比为1∶5-1∶15，金属源与溶剂中的水的比例为1mmol∶50mL-1mmol∶100mL。

6.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物的制备方法，其特征在于，所述的共沉淀法的过程为在40-50℃下搅拌反应9-24h。

7.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极用中空多孔球形混合氧化物的制备方法，其特征在于，所述的分段焙烧为两段焙烧过程，第一段为400-600℃，升温速率为2-5℃/min，焙烧时间为1-5h；第二段为800-1000℃，升温速率为1-5℃/min，焙烧时间为1-5h。