[发明专利]一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的合成方法

说明书

本发明公开了一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的合成方法，包括如下步骤：将硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰溶于去离子水中，加入弱碱性PH缓冲剂，形成溶液A；将双碳化合物溶于乙醇中，形成溶液B；将溶液A、B混合，采用水热法合成出立方体结构正极材料的前驱体；将所述前驱体过滤、洗涤、干燥、煅烧后制得立方体结构高性能富锂锰基正极材料。本发明以硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰为金属源，双碳化合物为沉淀剂，乙酸锂或乙酸钠为pH缓冲剂，采用水热法合成出了一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料。本发明方法工艺简单，成本低廉，合成出的立方体结构富锂锰基正极材料具有优良的锂电性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池正极材料的合成方法，尤其，涉及一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的合成方法。

背景技术

锂离子电池正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，对锂离子电池的电化学性能起着至关重要的作用。目前，富锂锰基正极材料受到了国内外研究人员的青睐，这主要由于富锂锰基正极材料理论容量较高，且锰元素价格低廉、存储丰富。然而，目前商业上应用的富锂锰基正极材料却存在循环性能较差的缺点，这在很大程度上制约了锂离子电池的发展。

因此，有必要提供一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的合成方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的合成方法。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：

一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的合成方法，包括如下步骤：

(1)将硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰溶于去离子水中，加入弱碱性pH缓冲剂，形成溶液A；

(2)将双碳化合物溶于乙醇中，形成溶液B；

(3)将溶液A、B混合，采用水热法合成出立方体结构正极材料的前驱体；

(4)将所述前驱体过滤、洗涤、干燥、掺锂、预烧、研磨、煅烧后制得立方体结构高性能富锂锰基正极材料。

进一步的，所述立方体结构的富锂锰基正极材料化学式为Li_1.2Mn_0.56Ni_0.16Co_0.08O₂。

进一步的，步骤(1)中，硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰的摩尔质量比为1：2：7。

进一步的，步骤(1)中，弱碱性pH缓冲剂为乙酸锂或乙酸钠。

进一步的，步骤(2)中，双碳化合物为草酸二甲酯。

进一步的，步骤(3)中，水热法采用传统水热法，水热温度为150-250℃，水热时间为6h-18h。

进一步的，步骤(4)中，预烧温度为400-600℃。

进一步的，步骤(4)中，煅烧温度为600-1000℃，煅烧时间为8-24h。

本发明以硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰为金属源，双碳化合物为沉淀剂，乙酸锂或乙酸钠为pH缓冲剂，采用水热法合成出了一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料。本发明方法工艺简单，成本低廉，合成出的立方体结构富锂锰基正极材料具有优良的锂电性能。

附图说明

图1是实施例3中合成得到的一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料的扫描电镜谱图。

图2是在高倍率下实施例3中合成得到的一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料扫描电镜谱图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例展示一种立方体结构高性能富锂锰基正极材料，具体步骤如下：