專利名稱：一種包覆改性的錳酸鋰正極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種包覆改性的錳酸鋰正極材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有放電電壓高、安全性好、充放電壽命長及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。目前已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的鋰離子電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鎳鈷錳酸鋰三元材料等，其中，鈷酸鋰放電比容量較高但是價格昂貴且安全性能較差；磷酸鐵鋰安全性能好但材料一致性較差；鎳鈷錳酸鋰三元材料價格適中但是安全性能較差。錳酸鋰具有放電電壓高、價格低廉、儲量豐富、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)，但是，其高溫循環(huán)性能差，從而限制了錳酸鋰材料在動力電池和儲能領(lǐng)域的應(yīng)用。有鑒于此，如何通過改性解決錳酸鋰高溫循環(huán)性能已經(jīng)成為科研人員研究的熱點(diǎn)。影響錳酸鋰材料循環(huán)性能的主要原因?yàn)?I)Jahn-Teller效應(yīng)；⑵錳酸鋰材料中Mn4+的高氧化性導(dǎo)致電解質(zhì)發(fā)生分解；(3)錳酸鋰材料中Mn2+的溶解導(dǎo)致的材料結(jié)構(gòu)改變，降低了材料的電化學(xué)活性等。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過在錳酸鋰材料的表面包覆一層金屬化合物，可以減少材料的比表面積、減少材料表面與電解質(zhì)的直接接觸，從而減少錳的溶解， 改善循環(huán)性能。鋰離子電池正極材料及其制備方法已有廣泛的報(bào)道，例如，申請?zhí)枮?201010175808.5的中國專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種鋰離子電池正極材料的制備方法，該方法將 Li (CH3COO) · 2H20與Al (NO3) 3 · 9H20加入到乙二醇甲醚中，待完全溶解后加入PO (OC4H9) 3和 Ti (OC4H9) 4并不斷攪拌，確保溶液不沉淀；然后將LiaMrvbMbO4粉末加入到上述配制好的溶液中，在攪拌的同時加AH3BO3，攪拌后蒸干并干燥，將干燥得到的粉末在馬弗爐中煅燒，自然冷卻，研細(xì)得到表面包覆yLi1+xAlxTi2_x(PO4)3 · (I-Y)Li3BO3的錳酸鋰或摻雜型錳酸鋰粉末， 但是，該方法應(yīng)用了大量的有機(jī)溶劑，不符合環(huán)保的要求也不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。另外，申請?zhí)枮?00610020510. 0的中國專利文獻(xiàn)報(bào)道了一種錳酸鋰正極材料的制備方法，該方法在摻雜錳酸鋰的表面包覆硼鋰復(fù)合氧化物、鈷鋰復(fù)合氧化物、釩鋰復(fù)合氧化物和碳層中的至少一種，使錳酸鋰的常溫循環(huán)及高溫循環(huán)得到了改善；在申請?zhí)枮?00910236078. 2 的中國專利文獻(xiàn)中，在摻雜錳酸鋰前驅(qū)體上進(jìn)行包覆，得到錳酸鋰改性材料。但是，由于上述報(bào)道的文獻(xiàn)采用的錳酸鋰原料均為由一次顆粒團(tuán)聚而成的二次顆粒構(gòu)成，錳酸鋰原料表面存在很多一次顆粒的孔隙，且比表面積較大，包覆材料難以均勻包裹在錳酸鋰原料表面，從而不能得到理想的高溫循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料， 該錳酸鋰正極材料具有良好的高溫循環(huán)性能；本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還在于提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料的制備方法，該方法制備的錳酸鋰正極材料具有良好的高溫循環(huán)性能。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料，包括 LiaMrvbMbO4顆粒和包覆在所述LiaMrvbMbO4顆粒表面的KcZi層，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，其中，M為Li、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe, Mn, Co、 Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種，A 為 Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、 ai、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd和Dy中的一種或幾種，Z為氧元素、磷酸根、硅酸根和硒酸根中的一種或幾種,0. 9≤a≤1. 2，0≤b≤0. 15，0≤c≤0. 1，0≤d≤0. 2。優(yōu)選的，所述LiaMrvbMbO4顆粒為單晶顆粒。優(yōu)選的，所述LiaMn2_bMb04顆粒的粒徑為0. 1 μ m 20 μ m。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料的制備方法，包括以下步驟 步驟a)將錳源化合物、M源化合物和鋰源化合物混合均勻后，燒結(jié)，破碎，分級，得到LiaMrvbMbO4顆粒，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，M 為 Li、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種；步驟b)將所述LiaMrvbMbO4顆粒、熔融劑與A源化合物混合，得到混合物，A為Mg、 Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、&、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種，A 源化合物為 A 的氧化物、A的磷酸鹽、A的硅酸鹽和A的硒酸鹽中的一種或幾種，1.2，0<b<0. 15 ；步驟c)將所述混合物焙燒、冷卻、破碎，形成包覆在所述LiaMrvbMbO4顆粒表面的 AJd層，得到包覆改性的錳酸鋰正極材料，Z為氧元素、磷酸根、硅酸根和硒酸根中的一種或幾種，0≤c≤0. 1，0≤d≤0. 2。優(yōu)選的，所述錳源化合物選自硫酸錳、碳酸錳、硝酸錳、氯化錳、草酸錳、二氧化錳、 三氧化二錳和四氧化三錳中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述鋰源化合物選自氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、草酸鋰、氯化鋰和氟化鋰中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述熔融劑選自氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、草酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、硼酸、氮化硼和氫氧化硼中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述LiaMrvbMbO4顆粒為粒徑為0. 1 μ m 20 μ m的單晶顆粒。優(yōu)選的，所述步驟a)中，所述燒結(jié)的溫度為800 1000°C，所述燒結(jié)的時間為1 48小時。優(yōu)選的，所述步驟c)中，所述焙燒的溫度為500°C 900°C，所述焙燒的時間為1 小時 48小時。本發(fā)明提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料，包括LiaMrvbMbO4顆粒和包覆在所述 LiaMrvbMbO4顆粒表面的AJd層，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于該LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，從而該LiaMrvbMbO4顆粒具有較小的比表面積，有利于A。Zd層在其表面的包覆形成均勻的包覆層，有效地減少了錳的溶解，改善了包覆改性的錳酸鋰正極材料的高溫循環(huán)性能。本發(fā)明還提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料的制備方法，以錳源化合物、M源化合物和鋰源化合物為原料制備得到LiaMrvbMbO4顆粒，然后與熔融劑與A源化合物混合，焙燒、冷卻、破碎后得到包覆改性的錳酸鋰正極材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，一方面，該 LiaMrvbMbO4顆粒具有非常小的比表面積，使熔融劑和包覆材料更容易均勻地分散在其表面，且有利于包覆層的平均厚度的控制；另一方面，該形貌具有非常小的表面能，使包覆材料更容易與LiaMrvbMbO4顆粒結(jié)合形成包覆層。因此，以該LiaMrvbMbO4顆粒制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料具有良好的高溫循環(huán)性能。此外，本發(fā)明在制備過程中采用了熔融劑，由于熔融劑的熔點(diǎn)低于包覆材料與 LiaMrvbMbO4顆粒結(jié)合的溫度，因此，熔融劑高溫熔化為熔融態(tài)后，可以使包覆材料均勻的分散在LiaMrvbMbO4顆粒的表面，形成均勻的包覆層，從而有效地減少錳的溶解，改善了該包覆改性的錳酸鋰正極材料的高溫循環(huán)性能。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料與乙炔黑、聚偏氟乙烯制備得到正極片后，其高溫循環(huán)性能優(yōu)于無包覆改性的錳酸鋰正極材料。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料的X射線衍射圖譜；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料的掃描電鏡照片；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1步驟a)制備的包覆改性前的錳酸鋰正極材料的掃描電鏡照片；圖4為本發(fā)明實(shí)施例1制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料、實(shí)施例1步驟a)制備的包覆改性前的錳酸鋰正極材料及比較例1制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料提供的鋰離子電池的高溫循環(huán)曲線。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明公開了一種包覆改性的錳酸鋰正極材料，包括LiaMrvbMbO4顆粒和包覆在所述LiaMrvbMbO4顆粒表面的kclA層，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，其中，M 為 Li、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、&、Nb、Pd、Ce、 Nd 禾口 Dy 中的一種或幾種，A 為 Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 禾口 Dy中的一種或幾種，Z為氧元素、磷酸根、硅酸根和硒酸根中的一種或幾種，0.1.2, 0 彡 b 彡 0. 15,0 彡 c 彡 0. 1，0 彡 d 彡 0. 2。上述包覆改性的錳酸鋰正極材料具有式(I)所示的原子比組成LiaMrvbMbO4 · AcZd(I)。所述的式(I)所示的原子比組成中a的值為0. 9 1. 2，優(yōu)選為0. 95 1. 0 ；b的值為0 0. 15，優(yōu)選為0. 02 0. 1 ；C的值為0 0. 1，優(yōu)選為0. 01 0. 02 ；d的值為0 0. 2，優(yōu)選為 0. 02 0. 04。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明采用的LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌，且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，從而該LiaMrvbMbO4顆粒具有較小的比表面積，有利于AJd層在其表面的包覆形成均勻的包覆層，有效地減少錳的溶解，改善該包覆改性的錳酸鋰正極材料的高溫循環(huán)性能。LiaMrvbMbO4顆粒的粒徑是影響包覆材料在其表面包覆的重要條件，粒徑過大和過小均不利于包覆材料在其表面的包覆，所述LiaMrvbMbO4顆粒的粒徑優(yōu)選為0. 1 μ m 20 μ m,更優(yōu)選為Iym ΙΟμ ，更優(yōu)選為3μπ 5μ ，在上述粒徑范圍下，可以在 LiaMrvbMbO4顆粒均勻的包覆AJd層。所述LiaMrvbMbO4顆粒優(yōu)選為單晶顆粒，具有立方體尖晶石(FD-3m)的晶體結(jié)構(gòu)，該立方體尖晶石(FD-3m)的晶體結(jié)構(gòu)使LiaMn2_bMb04顆粒具有非常小的比表面積和較小的表面能，從而有利于包覆材料在其表面的均勻包覆。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種包覆改性的錳酸鋰正極材料的制備方法，包括以下步驟步驟a)將錳源化合物、M源化合物和鋰源化合物混合均勻后，燒結(jié)，破碎，分級，得到LiaMrvbMbO4顆粒，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，M 為 Li、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種；步驟b)將所述LiaMrvbMbO4顆粒、熔融劑與A源化合物混合，得到混合物，A為Mg、 Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、&、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種，A 源化合物為 A 的氧化物、A的磷酸鹽、A的硅酸鹽和A的硒酸鹽中的一種或幾種，1.2，0<b<0. 15 ；步驟c)將所述混合物焙燒、冷卻、破碎，形成包覆在所述LiaMrvbMbO4顆粒表面的 AJd層，得到包覆改性的錳酸鋰正極材料，Z為氧元素、磷酸根、硅酸根和硒酸根中的一種或幾種，0彡c彡0. 1， 彡d彡0. 2。按照本發(fā)明，所述錳源化合物選自硫酸錳、碳酸錳、硝酸錳、氯化錳、草酸錳、二氧化錳、三氧化二錳和四氧化三錳中的一種或幾種；所述鋰源化合物選自氫氧化鋰、碳酸鋰、 硝酸鋰、草酸鋰、氯化鋰和氟化鋰中的一種或幾種。在上述步驟a)中，對于所述混合方法沒有特殊限制，包括但不限于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的固相球磨法、濕法球磨、機(jī)械混合法、噴霧干燥法、液相混合后烘干研磨法和冷凍干燥法等。所述燒結(jié)的溫度優(yōu)選為800°C 1000°C，更優(yōu)選為800°C 950°C，最優(yōu)選為 850°C 900°C ；所述燒結(jié)的時間優(yōu)選為1小時 48小時，更優(yōu)選為5小時 M小時，最優(yōu)選為8小時 16小時。同時，本發(fā)明對于所述破碎和分級的方法并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的破碎和分級方法進(jìn)行。經(jīng)過所述步驟a)的制備，得到了 LiaMrvbMbO4 顆粒，優(yōu)選的，所述LiaMrvbMbO4顆粒為單晶顆粒，另外，所述LiaMrvbMbO4顆粒的粒徑優(yōu)選為 0. 1 μ m 20 μ m，更優(yōu)選為1 μ m 10 μ m，更優(yōu)選為3 μ m 5 μ m，在上述粒徑范圍有利于在LiaMrvbMbO4顆粒均勻的包覆AJd層。步驟a)制備的LiaMrvbMbO4顆粒優(yōu)選為單晶顆粒，具有立方體尖晶石(FD_3m)的晶體結(jié)構(gòu)，該立方體尖晶石(FD-3m)的晶體結(jié)構(gòu)使LiaMrvbMbO4顆粒具有非常小的比表面積和較小的表面能，從而有利于包覆材料在其表面的均勻包覆。制備得到LiaMrvbMbO4顆粒后，將所述LiaMn2_bMb04顆粒、熔融劑與A源化合物混合，其中，所述熔融劑優(yōu)選選自氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、草酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、硼酸、氮化硼和氫氧化硼中的一種或幾種。由于熔融劑的熔點(diǎn)低于包覆材料與LiaMrvbMbO4顆粒結(jié)合的溫度，因此，熔融劑高溫熔化為熔融態(tài)后，可以使包覆材料均勻的分散在LiaMrvbMbO4顆粒的表面，形成均勻的包覆層，從而有效地減少錳的溶解，改善了該包覆改性的錳酸鋰正極材料的高溫循環(huán)性能。在步驟c)中，焙燒溫度過高和過低均不利于包覆材料在LiaMrvbMbO4顆粒表面的包覆，所述焙燒溫度優(yōu)選為400°C 900°C，更優(yōu)選為500°C 800°C，最優(yōu)選為550°C 750°C;所述焙燒的時間優(yōu)選為1小時 48小時，更優(yōu)選為2小時 16小時，最優(yōu)選為3小時 8小時。本發(fā)明對于所述冷卻、破碎的方法并無特別限制，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的冷卻、破碎方法進(jìn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌，且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，一方面，該LiaMrvbMbO4顆粒具有非常小的比表面積，使熔融劑和包覆材料更容易均勻地分散在其表面，且有利于包覆層的平均厚度的控制；另一方面，該形貌具有非常小的表面能，使包覆材料更容易與LiaMrvbMbO4顆粒結(jié)合形成包覆層。因此，以該 LiaMrvbMbO4顆粒制備的包覆改性的錳酸鋰正極材料具有良好的高溫循環(huán)性能。此外，本發(fā)明在制備過程中采用了熔融劑，由于熔融劑的熔點(diǎn)低于包覆材料與 LiaMrvbMbO4顆粒結(jié)合的溫度，因此，熔融劑高溫熔化為熔融態(tài)后，可以使包覆材料均勻的分散在LiaMrvbMbO4顆粒的表面，形成均勻的包覆層，從而有效地減少錳的溶解，改善了該包覆改性的錳酸鋰正極材料的高溫循環(huán)性能。得到包覆改性的錳酸鋰正極材料后，對其進(jìn)行掃描電鏡觀察，結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的方法制備得到的包覆改性的錳酸鋰正極材料存在均勻的包覆層。將所述包覆改性的錳酸鋰正極材料、電解質(zhì)和負(fù)極按照本領(lǐng)域熟知的方法進(jìn)行組裝，即可得到鋰離子電池。得到鋰離子電池后，采用高溫測試儀對其進(jìn)行高溫循環(huán)性能測試，結(jié)果表明，本發(fā)明提供的鋰離子電池在55°C溫度下具有良好的高溫循環(huán)性能。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實(shí)施例1 10按照表1所示的原料、用量及條件，按照以下步驟制備包覆改性的錳酸鋰正極材料將錳源合物、M源化合物和鋰源化合物混合均勻后，焙燒，破碎，分級，得到 0. Ιμπι 20 μπι的單晶顆粒、類球形形貌、晶面間通過沒有明確棱的曲面相連接的 LiaMrvbMbO4顆粒即錳酸鋰正極材料；將所述錳酸鋰正極材料、熔融劑與元素A的氧化物、A的磷酸鹽、A的硅酸鹽或A的硒酸鹽混合，得到混合物；將得到的混合物燒結(jié)，冷卻，破碎，即得到包覆改性的錳酸鋰正極材料。表1本發(fā)明實(shí)施例1 10制備包覆改性的錳酸鋰正極材料的配方及條件
權(quán)利要求
1.一種包覆改性的錳酸鋰正極材料，包括LiaMrvbMbO4顆粒和包覆在所述LiaMrvbMbO4 顆粒表面的AJd層，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，其中，M 為 Li、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種，A 為 Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種，Z為氧元素、磷酸根、硅酸根和硒酸根中的一種或幾種，0. 9 ^ a^ 1.2,0 ^b ^ 0. 15, 0≤c≤0. 1，0≤d≤0. 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳酸鋰正極材料，其特征在于，所述LiaMrvbMbO4顆粒為單晶顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳酸鋰正極材料，其特征在于，所述LiaMrvbMbO4顆粒的粒徑為 0. 1 μ m 20 μ m0
4.一種包覆改性的錳酸鋰正極材料的制備方法，包括以下步驟步驟a)將錳源化合物、M源化合物和鋰源化合物混合均勻后，燒結(jié)，破碎，分級，得到 LiaMrvbMbO4顆粒，所述LiaMrvbMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，M 為 Li、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd 和 Dy 中的一種或幾種；步驟b)將所述LiaMrvbMbO4顆粒、熔融劑與A源化合物混合，得到混合物，A為Mg、Ti、V、 Cr、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Pd、Ce、Nd和Dy中的一種或幾種，A源化合物為A的氧化物、A的磷酸鹽、A的硅酸鹽和A的硒酸鹽中的一種或幾種，0. 9≤a≤1. 2，0≤b≤0. 15 ；步驟c)將所述混合物焙燒、冷卻、破碎，形成包覆在所述LiaMrvbMbO4顆粒表面的kclA 層，得到包覆改性的錳酸鋰正極材料，Z為氧元素、磷酸根、硅酸根和硒酸根中的一種或幾種，0≤c≤0. 1，0≤d≤0.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述錳源化合物選自硫酸錳、碳酸錳、硝酸錳、氯化錳、草酸錳、二氧化錳、三氧化二錳和四氧化三錳中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述鋰源化合物選自氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、草酸鋰、氯化鋰和氟化鋰中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔融劑選自氫氧化鋰、碳酸鋰、 硝酸鋰、草酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、硼酸、氮化硼和氫氧化硼中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述LiaMrvbMbO4顆粒為粒徑為 0. 1 μ m 20 μ m的單晶顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求4 8任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中，所述燒結(jié)的溫度為800 1000°C，所述燒結(jié)的時間為1 48小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求4 8任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中，所述焙燒的溫度為500°C 900°C，所述焙燒的時間為1小時 48小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包覆改性的錳酸鋰正極材料及其制備方法以錳源化合物、M源化合物和鋰源化合物為原料制備得到LiaMn2-bMbO4顆粒，然后與熔融劑與A源化合物混合得到包覆改性的錳酸鋰正極材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的LiaMn2-bMbO4顆粒具有類球形形貌且晶面間通過無明確棱的曲面相連接，一方面，該LiaMn2-bMbO4顆粒具有非常小的比表面積，使熔融劑和包覆材料更容易均勻地分散在其表面，且有利于包覆層的平均厚度的控制；另一方面，該形貌具有非常小的表面能，使包覆材料更容易與LiaMn2-bMbO4顆粒結(jié)合形成包覆層，因此，以該包覆改性的錳酸鋰正極材料具有良好的高溫循環(huán)性能。
文檔編號H01M4/62GK102569807SQ20111035575
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者劉兆平, 夏永高, 賽喜雅勒圖 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所