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鋰離子電池正極材料LiMn2?2xM(II)xTixO4及其制備方法與流程

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鋰離子電池正極材料LiMn2?2xM(II)xTixO4及其制備方法與流程

技術(shù)特征:
1.鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,所述鋰離子電池正極材料的分子表達(dá)式為L(zhǎng)iMn2-2xM(II)xTixO4,x=0.05,其中M(II)=Mg或Zn;所述鋰離子電池正極材料的制備方法包括以下步驟:步驟1.將鋰源原料和絡(luò)合劑檸檬酸按摩爾比1:1溶解于適量去離子水中,并放在50℃水浴鍋中攪拌,使其完全溶解得溶液A;步驟2.將錳源原料和摻雜二價(jià)金屬元素原料按摩爾比Mn∶M(II)=(2-2x)∶x溶解于適量去離子水中,得到溶液B;步驟3.將與摻雜二價(jià)元素等摩爾比的鈦源原料溶解于適量無(wú)水乙醇或者去離子水中,得到鈦源原料的醇溶液或懸濁液C;步驟4.將步驟2、3所得溶液B、醇溶液或懸濁液C同時(shí)緩慢地逐滴滴入步驟1所得溶液A中,并不斷攪拌得到混合溶液;步驟5.向步驟4所得混合溶液中滴加氨水,調(diào)節(jié)pH值為6~8,攪拌30min后升溫至80℃,不斷攪拌至水分蒸發(fā),形成紅棕色凝膠;步驟6.將步驟5所得紅棕色凝膠放于鼓風(fēng)干燥箱中,在110℃~120℃下干燥24h得到干凝膠;步驟7.將步驟6所得干凝膠放于馬弗爐中,在400℃~450℃下低溫預(yù)燒4h~6h得到中間產(chǎn)物;步驟8.將步驟7所得中間產(chǎn)物研磨均勻后于700℃~850℃下高溫焙燒10h~16h即可制得尖晶石型鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4。2.按權(quán)利要求1所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,步驟4中,所述鋰源原料、錳源原料、摻雜二價(jià)元素原料和鈦源原料的摩爾比為(1~1.1)∶(2-2x)∶x∶x。3.按權(quán)利要求1所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,步驟1中,所述鋰源原料為醋酸鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、檸檬酸鋰、草酸鋰和氫氧化鋰中的至少一種。4.按權(quán)利要求1所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,步驟2中,所述錳源原料為醋酸錳、碳酸錳、硝酸錳、草酸錳以及錳的氫氧化物和化學(xué)二氧化錳、電解二氧化錳中的至少一種。5.按權(quán)利要求1所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,步驟2中,所述摻雜二價(jià)元素原料為相應(yīng)摻雜元素的醋酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽以及氫氧化物和氧化物中的至少一種。6.按權(quán)利要求1所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,步驟3中,所述鈦源原料為鈦酸丁酯、二氧化鈦、鈦酸以及鈦酸鹽中的至少一種。7.按權(quán)利要求6所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,所述鈦源原料為鈦酸丁酯,采用有機(jī)醇作為溶劑,配制得鈦酸丁酯的有機(jī)醇溶液。8.按權(quán)利要求6所述鋰離子電池正極材料LiMn2-2xM(II)xTixO4,其特征在于,所述鈦源原料為二氧化鈦、鈦酸以及鈦酸鹽中的至少一種,置于去離子水中,制備得相應(yīng)的懸濁液。
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