【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰離子電池材料，特別涉及一種錳酸鋰電池材料的改性方法。
技術介紹
1、能源危機和環境惡化已成為當今世界兩大亟待解決的問題，由于移動通訊、電動汽車等領域的快速發展，對高性能無污染化學電源的需求急劇增長。鋰離子電池屬于清潔能源領域，具有安全性好、循環性好、壽命長、無毒無污染等優點，使其成為首選。而錳酸鋰因其材料來源豐富、價格低廉、安全性能好等各種優勢，一直受到國內外學著的關注。并且層狀錳酸鋰的理論比容量為285mah/g，是一種非常有應用前景的鋰離子正極材料。
2、從技術層面上來看，層狀錳酸鋰合成方法主要有高溫固相法、溶膠-凝膠法、水熱法燈，其中高溫固相法由于工藝過程簡單，反應條件易于控制，成為目前工業生產的主要方法；溶膠-凝膠法是將需要的原料分別分散到溶劑中形成低粘度的溶液，可以在很短的時間內獲得分子水平的均勻性；形成凝膠時，可以使反應物達到分子級水平的混合，合成出的產品粒徑均勻；水熱法一般是以水為溶劑，通過反應器加熱，在高溫高壓條件下提供常壓下無法提供的特殊物理化學環境，使前驅物反應得到充分，形成未結晶相，煅燒后形成成品錳酸鋰正極材料。
3、但由于在錳酸鋰材料在充放電過程中，層狀的limno2易向類尖晶石結構的li2mn2o4相轉變，導致其容量的迅速衰減，錳酸鋰正極材料中錳在電解液中的溶解等問題，一直限制了錳酸鋰的發展。為了減少或避免層狀錳酸鋰向尖晶石結構錳酸鋰相轉變，減少錳在電解液中的溶解等問題，本專利技術提出對層狀的錳酸鋰正極材料進行改性。
技術實現思路>
1、本專利技術的專利技術目的在于：針對上述存在的問題，提供一種錳酸鋰電池材料的改性方法，本方案旨在對現有的層狀錳酸鋰進行表面改性以減少或避免錳在電解液中的溶解和層狀錳酸鋰向尖晶石型錳酸鋰的相轉變，以達到提高錳酸鋰鋰離子電池的循環性能。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，包括以下步驟：
4、(1)將市售的電池級層狀錳酸鋰材料加入到磷酸溶液中進行活化處理，用行星球磨機以800-1400轉/分鐘的速度高速攪拌分散3～9min，得預處理物；
5、(5)將納米級的鋁粉和葡萄糖加入步驟(1)的預處理物中，邊加邊攪拌至無氣泡后，繼續以20-100r/min的速度進行攪拌20-40min，得到混合物；
6、(6)將步驟(2)中的混合物進行冷凍干燥，得到干燥物；
7、(7)并將干燥物破碎后，在650～800℃下熱處理4-6h，形成表面包覆有磷酸鋁層的錳酸鋰正極材料。
8、進一步地，本專利技術所述市售錳酸鋰為層狀錳酸鋰。
9、進一步地，本專利技術所述磷酸溶液的濃度為6-10wt％。
10、進一步地，本專利技術所述鋁粉的量與磷酸的摩爾量相同。
11、進一步地，本專利技術所述葡萄糖的用量為錳酸鋰重量的3％～5％。
12、進一步地，本專利技術步驟(4)的升溫速率為3～5℃/min。
13、進一步地，本專利技術所述磷酸鋁層的厚度為6納米至18納米。
14、進一步地，本專利技術所述磷酸鋁層在該錳酸鋰正極材料中的質量百分比為0.5～1.0％。
15、進一步地，本專利技術所述磷酸鋁層在該錳酸鋰正極材料中的質量百分比為0.8％。
16、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術具有以下有益效果：
17、1、本專利技術提供了一種錳酸鋰電池材料的改性方法，該方法對現有的層狀錳酸鋰進行表面改性以減少或避免錳在電解液中的溶解和層狀錳酸鋰向尖晶石型錳酸鋰的相轉變，以達到提高錳酸鋰鋰離子電池的循環性能。
18、2、本專利技術采用磷酸鋁及葡萄糖形成的雙層包覆層對層狀錳酸鋰進行包覆，可以避免或減少錳酸鋰與電解液直接接觸，防止或減少錳在電解液中溶解，但又不妨礙鋰離子正常的通行。
19、3、本專利技術采用鋁粉來與磷酸溶液進行反應，即達到了形成穩定的磷酸鋁，又可以達到錳酸鋰表面活化后脫酸的作用，便于后續與外包覆的磷酸鋁和葡萄糖形成的碳結合。
20、4、本專利技術采用冷凍干燥的方法對燒結前的材料進行干燥，可以使其磷酸鋁保持包覆在
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1.一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述市售錳酸鋰為層狀錳酸鋰。
3.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述磷酸溶液的濃度為6-10wt％。
4.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述鋁粉的量與磷酸的摩爾量相同。
5.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述葡萄糖的用量為錳酸鋰重量的3％～5％。
6.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，步驟(4)的升溫速率為3～5℃/min。
7.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述磷酸鋁層的厚度為6納米至18納米。
8.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述磷酸鋁層在該錳酸鋰正極材料中的質量百分比為0.5～1.0％。
9.根據權利要求7所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述磷酸鋁層在
...【技術特征摘要】
1.一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述市售錳酸鋰為層狀錳酸鋰。
3.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述磷酸溶液的濃度為6-10wt％。
4.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述鋁粉的量與磷酸的摩爾量相同。
5.根據權利要求1所述的一種錳酸鋰電池材料的改性方法，其特征在于，所述葡萄糖的用量為錳酸鋰重量的3％～5％。...
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