1.一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
步骤1、在200mL水中,将C4H6O4Ni·4H2O,C4H6O4Co·4H2O,C4H6MnO4,LiNO3按摩尔比例配制成金属离子溶液;
步骤2、将步骤1获得的金属离子溶液按照乙二醇、柠檬酸、金属离子总量的摩尔比为4:
1:1配成溶液,配制过程:将柠檬酸溶于乙二醇中,90℃搅拌溶解,再将金属离子溶液加入,搅拌溶解形成混合溶液;
步骤3、将配成的混合溶液放在130℃下陈化,得到颗粒状的Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2前驱体;
步骤4、将颗粒状的Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2前驱体置于马弗炉中煅烧,即可得到层状晶体结构Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2;
步骤5、将蔗糖加入到步骤4获得的层状晶体结构Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2中,再加入纯水配成混合液并搅拌1h;
步骤6、将步骤5的混合液放置在面板上烘干,再将烘干后的固体在空气中煅烧,即可得到碳包覆的Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2材料;
步骤7、将步骤6所得到的碳包覆的Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2材料置于搅拌反应器内,在含有浓度为0.1M KMnO4和0.1M K2SO4的混合溶液中搅拌1h,然后用纯水离心洗涤;
步骤8、将步骤7得到的固体 在空 气中煅烧 ,最终得到MnO2 包覆的
Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2材料,即富锂锰基层状锂电池正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述C4H6O4Ni·4H2O,C4H6O4Co·4H2O,C4H6MnO4,LiNO3中的金属离子摩尔浓度比为Li:Ni:Co:Mn=1.17:0.20:0.05:0.58。
3.根据权利要求1所述的一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述煅烧条件:250—350℃下保持5h,然后升温至800—1000℃下保持10h,升温速率:5℃/min,降温速率:2℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤5中,所述蔗糖占Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2和蔗糖总质量的10%加入。
5.根据权利要求1所述的一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤6中,所述烘干温度为130—190℃;所述煅烧条件:在300—450℃下保持2h,升温速率:2℃/min,降温速率:2℃/min。
6.根据权利要求1所述的一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤8中,所述煅烧条件:在250—350℃下保持2h,升温速率:2℃/min,降温速率:2℃/min。
7.一种利用权利要求1~6任意一项所述的方法制备的富锂锰基层状锂电池正极材料作为正极材料的锂离子电池。