[发明专利]镁、钠双掺杂提高锰酸锂正极材料电化学性能的制备方法

摘要

本发明公开了一种镁、钠双掺杂提高锰酸锂正极材料电化学性能的制备方法。（1）将一水硫酸锰溶于去离子水中，再滴加无水乙醇。（2）将碳酸氢铵溶于去离子水中。（3）上述溶液混合，搅拌，陈化，沉淀抽滤，洗涤，干燥，得碳酸锰。（4）将碳酸锰预烧结，用盐酸洗涤，抽滤，洗涤，干燥得二氧化锰。（5）将锂源、二氧化锰、镁离子掺杂源和钠离子掺杂源研磨，烧结，冷却，即获得镁、钠离子掺杂的锰酸锂正极材料Li1‑xNaxMgyMn2‑yO4，其中：x=0.01～0.2,y=0.01～0.2。本发明工艺简单，环保，成本低廉，能够制备出结晶良好、分布均匀的镁、钠离子掺杂的锰酸锂正极材料，材料电化学性能得到明显提高。

主权项

一种镁、钠双掺杂提高锰酸锂正极材料电化学性能的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将0.002‑0.1mol一水硫酸锰溶于100mL‑500mL去离子水中，再滴加10mL‑40mL无水乙醇；（2）将0.02‑1mol碳酸氢铵溶于100mL‑500mL去离子水中；（3）将步骤（2）所得溶液分3次缓慢滴加到步骤（1）所得溶液中，得到乳白色悬浮液，用DF‑101S型集热式磁力搅拌器在20℃‑40℃下搅拌0.5‑1.5小时，陈化1‑5小时，得到淡粉色沉淀；将淡粉色沉淀抽滤，洗涤，送入30℃～60℃真空干燥箱干燥8‑12小时得到淡粉色碳酸锰粉末；（4）对步骤（3）所得到的淡粉色碳酸锰粉末置于马弗炉中200℃‑500℃预烧结1‑5小时，预烧结后用浓度为0.1 mol/L的盐酸洗1‑3天，抽滤，洗涤，送入60℃～120℃真空干燥8‑12小时得到黑色粉末二氧化锰；（5）按化学计量比称取0.002‑0.1mol锂源、0.002‑0.1mol步骤（4）所得二氧化锰、0.0001‑0.01mol镁离子掺杂源、0.0001‑0.01mol钠离子掺杂源于研钵中，手动研磨使其充分混合均匀，置于马弗炉中650℃‑850℃烧结10‑24小时，后随炉自然冷却至室温，即获得镁、钠离子掺杂的锰酸锂正极材料Li1‑xNaxMgyMn2‑yO4，其中：x=0.01～0.2,y=0.01～0.2；所述锂源为乙酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种或多种；所述镁离子掺杂源为氢氧化镁、硫酸镁和乙酸镁中的一种或多种；所述钠离子掺杂源为氢氧化钠、硫酸钠和乙酸钠中的一种或多种。