[01560083]一种含铁化合物涂层锰酸锂正极材料的制备方法

锂离子电池在新能源汽车、环境保护、信息技术等各大领域中起着越来越重要的作用。作为一种可二次利用的电池,锂离子电池具有工作电压高、比能量高、循环性能好、工作温度范围宽等优点,能满足人们各种各样的应用需求。锰酸锂正极材料因具有结构稳定、资源丰富、安全性能好和环境无污染的优点,而成为目前应用较为广泛的锂离子电池正极材料之一。但是锰酸锂仍然存在着一些缺陷,如循环性能、搁置性能和高温性能差等。这些缺陷的存在使得锰酸锂正极材料在实际生产应用中受到了较大的阻碍。目前应用于锰酸锂改性的方法主要有：离子掺杂和表面包覆。离子掺杂需要考虑掺杂离子与Mn离子间的匹配性,可能会导致锰酸锂正极材料的结构改变或坍塌;表面包覆则不需要考虑涂层与锰酸锂正极材料之间的匹配性,在锰酸锂正极材料表面包覆一层厚度适宜、均匀分散的涂层能有效保护锰酸锂正极材料中Mn的溶解,提高锰酸锂正极材料的循环性能和高温性能。目前,在锰酸锂正极材料表面包覆的材料主要有金属氧化物、碳材料、非金属氧化物、金属单质和磷酸盐等等。但是上述涂层材料电子电导率和离子电导率较低,这在一定程度上能有效提高锰酸锂正极材料的循环性能,但是其放电比容量将有所下降,也就是说提高了循环性能,牺牲了放电比容量。在锰酸锂表面包覆一层既能导通电子又能导通离子的材料,这样,既能保护锰酸锂中的Mn不被电解液侵蚀,提高锰酸锂正极材料的循环性能;又能保持或提高锰酸锂正极材料的放电容量,从而达到扩大锰酸锂正极材料产业化应用的重要目的。本发明提供一种含铁化合物涂层锰酸锂正极材料制备方法,属于锂离子电池正极材料制备技术领域。本发明正极材料的制备步骤为：按比例称取金属离子盐、铁盐和尖晶石型锰酸锂正极材料,将金属离子盐和铁盐溶于水中,搅拌溶解,加入锰酸锂和悬浮剂,同时机械搅拌后加入沉淀剂,过滤,洗涤及干燥,所得前驱体经烧结得到含铁化合物涂层锰酸锂材料。本发明采用溶胶-凝胶法将含铁化合物包覆在锰酸锂颗粒的表面,经过烧结后得到在锰酸锂颗粒的表面包覆有一层致密的铁酸盐涂层材料的锰酸锂正极材料,所得正极材料具有更好的放电比容量、高温循环及交流阻抗性能。