[发明专利]一种改性富锂锰基正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性富锂锰基正极材料，其特征在于，所述改性富锂锰基正极材料的化学式为：Li₂Mn_xM_1-xO₂F，其中，0.5≤x＜1，M为掺杂元素，包括Zr、Si、Ge、Sn、V、As、Sb、Cr、Mo、Se或Te中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述改性富锂锰基正极材料，其特征在于：所述M元素的化合价为+4、+5或+6价，Mn元素的化合价范围为+2～+3价。

3.一种如权利要求1或2所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照富锂锰基正极材料中各元素的计量比，将锰源、掺杂元素源、氟源和过量的锂源均匀混合后，得混合物A；其中，加入的锂元素相比理论用量过量2～5%；

（2）将步骤（1）所得混合物A在保护性气氛下，进行球磨，得改性富锂锰基正极材料。

4.根据权利要求3所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述锰源为氧化锰；所述掺杂元素源为Zr、Si、Ge、Sn、V、As、Sb、Cr、Mo、Se或Te的化合价为+4、+5或+6价的氧化物；所述氟源为氟化锂；所述锂源为氧化锂和氟化锂。

5.根据权利要求3所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，当所述锰源为氧化锰、硫酸锰、甲酸锰、乙酸锰、草酸锰、氯化锰或硝酸锰中的一种或几种，所述锂源为氧化锂、氟化锂、氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂、乙醇锂、乙酸锂或氯化锂中的一种或几种，且锰源和锂源不同时为氧化锰以及氧化锂和氟化锂时，在进行球磨前，需先在保护性气氛下，进行预煅烧。

6.根据权利要求5所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：所述预煅烧是指以速率1～10℃/min升温至200～800℃，预煅烧1～12h；所述保护性气氛为氮气和/或氩气。

7.根据权利要求3～6之一所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述锰源、掺杂元素源、氟源和锂源采用液相或固相的方式混合；当采用液相的方式混合时，总固体与有机溶液的质量比为0.8～1.25:1；所述有机溶液为乙醇、丙酮或N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

8.根据权利要求3～7之一所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述球磨的公转转速为50～500r/min，自转转速为100～1000r/min，球磨的时间为5～60h。

9.根据权利要求3～8之一所述改性富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述保护性气氛为氮气和/或氩气。