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      一種尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料以及制備方法與流程

      文檔序號(hào):12480045閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,其特征在于:所述尖晶石/層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料系LiMn1.5Ni0.5O4包覆Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2后形成的復(fù)合材料,其中所述Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的粒徑為100-500 nm,所述LiMn1.5Ni0.5O4包覆層的厚度為2-40 nm。

      2.一種尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

      步驟A:制備Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2顆粒,所述Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2顆粒系CH3COOLi·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O和Co(CH3COO)2·4H2O的混合物采用溶劑熱法后經(jīng)過(guò)兩次高溫煅燒后獲得;

      步驟B:制備包裹層混合液;所述包裹層混合液系將Ni(CH3COO)2·4H2O和Mn(CH3COO)2·4H2O溶解于去離子水中獲得;

      步驟C:制備尖晶石/層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,所述尖晶石/層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料系將所述Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2顆粒與所述包裹層混合液混合后采用濕化學(xué)法獲得。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟A包括以下分步驟:

      步驟A1:制備乙醇溶液步驟,所述乙醇溶液系將CH3COOLi·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O,、Mn(CH3COO)2·4H2O、Co(CH3COO)2·4H2O溶解于乙醇中獲得;

      步驟A2:制備反應(yīng)液步驟,所述反應(yīng)液系將適量沉淀劑加入所述乙醇溶液中,所述沉淀劑系草酸溶液;

      步驟A3:溶液熱反應(yīng)步驟,所述溶液熱反應(yīng)系將所述反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中加熱后烘干;

      步驟A4:初煅燒步驟,所述初煅燒步驟系將所述溶液熱反應(yīng)步驟后得到的反應(yīng)產(chǎn)物于馬弗爐中以2-10℃/min升溫至400-500℃下恒溫煅燒5-8h后取出并研磨;

      步驟A5:二次煅燒步驟:所述二次煅燒系將所述初煅燒步驟后得到的產(chǎn)物以2-10 ℃/min的升溫速率升溫至800-1000℃下恒溫煅燒11-13 h,得所述Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2顆粒。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟A1中所述CH3COOLi·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O,、Mn(CH3COO)2·4H2O、Co(CH3COO)2·4H2O的物質(zhì)的量的比值為1.2:0.13:0.54:0.13。

      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟B中所述Ni(CH3COO)2·4H2O和Mn(CH3COO)2·4H2O的物質(zhì)的量的比值為1.8-3.6:1。

      6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟A3中溶液熱反應(yīng)溫度為150-200℃,反應(yīng)時(shí)間為8-20h。

      7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于,所述步驟C包括以下分步驟:

      步驟C1:制備顆?;旌弦?,所述顆粒混合液系將所述Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2顆粒與所述包裹層混合液混合后超聲2-5h后獲得;

      步驟C2:制備異質(zhì)結(jié)構(gòu)粉末步驟,所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)粉末系將所述顆粒混合液攪拌并蒸干后獲得;

      步驟C3:制備尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料步驟;所述尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料系將所述異質(zhì)結(jié)構(gòu)粉末加熱并保溫后隨爐冷卻獲得。

      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟C2中攪拌的溫度為60-110℃。

      9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟C3中的加熱溫度為650-850℃,加熱的升溫速率為2-10 ℃/min。

      10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的尖晶石層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備方法,其特征在于:所述步驟C3中保溫時(shí)間為3-6h。

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