【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源汽车电池电极材料领域，具体涉及一种高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法和应用。
技术介绍
1、随着新能源技术快速发展，其中锂离子电池在电动汽车中发挥着关键作用。然而，现有的锂离子电池能量密度虽已接近300wh/kg，但仍无法满足日益增长的新能源汽车动力电池需求。正极作为锂离子电池的重要组成部分，对电池性能、成本效益、寿命和安全性具有重要影响。
2、富锂锰氧化物因其独特的阴离子和阳离子氧化还原反应，提供了更高的理论比容量和能量密度，被视为下一代锂离子电池最具潜力的正极材料。然而，实际应用中富锂锰氧化物面临首次库伦效率低、循环性能差和倍率性能不佳等挑战，主要是由于富锂锰氧化物电极材料的相变、富锂锰氧化物电极与电解质之间的不良相互作用以及富锂锰基正极材料在充放电过程中不可逆的氧释放。因此，改善富锂锰氧化物的结构稳定性成为研究的主要方向。
3、目前，提高富锂锰氧化物的结构稳定性主要包括元素掺杂和表面包覆改性。cn118899424a的公开了“一种改性富锂锰基正极材料及其制备方法和应用”，制备出掺磷且包覆rgo的富锂锰基材料包括内核以及内核表面的包覆层。富锂锰基前驱体通过掺磷和包覆rgo能够减少过渡金属离子的迁移，提高结构稳定性，还可以在材料中形成氧空位，阻止氧气逸出，同时还增加了电子的转移通道，提升了电导率，进而提高了材料的容量。cn118684271a公开了“一种改性富锂锰基正极材料及其制备方法和应用”，将富锂锰基正极材料的氢氧化物前驱体材料分散在有机溶剂中，加入硝酸铋、二氧
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法和应用，通过油酸和柠檬酸复合改性的富锂锰基正极材料，工艺简单，生成高锂离子导的尖晶石相，具有高比容量，在高电流密度下有优异的循环性能。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：通过柠檬酸和油酸复合改性处理制备的富锂锰氧化物正极材料li1.2ni0.13co0.13mn0.54o2。
4、进一步地，包括以下步骤：
5、(1)配制前驱体溶液
6、将二水乙酸锂、四水乙酸镍、四水乙酸钴、四水乙酸锰和一水合柠檬酸混合加入去离子水中，搅拌均匀，加入油酸，制得驱体溶液；
7、(2)制备前驱体材料
8、将步骤(1)配制的前驱体溶液进行喷雾干燥，制得前驱体材料；
9、(3)正极材料的制备
10、将步骤(2)制备的前驱体材料在空气气氛下进行热处理，制得高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料li1.2ni0.13co0.13mn0.54o2。
11、进一步地，所述步骤(1)中二水乙酸锂、四水乙酸镍、四水乙酸钴和四水乙酸锰的摩尔比为0.1872：0.0195：0.0195：0.081。
12、进一步地，：步骤(1)中的前驱体溶液中金属乙酸盐的总浓度为0.15mol/l。
13、进一步地，：步骤(1)中的搅拌转速为500rpm，时间为1h，温度为室温。
14、进一步地，步骤(1)中的一水合柠檬酸在前驱体溶液中的浓度为0.4mol/l，油酸添加体积占前驱体溶液中去离子水体积的0.5-3％。
15、进一步地，步骤(2)中喷雾干燥时，喷雾干燥的进口温度为200-250℃，出口温度为110-115℃，进料速度为1-2l/h。
16、进一步地优选，步骤(2)中喷雾干燥时，喷雾干燥的进口温度为230℃，出口温度为115℃，进料速度为1l/h。
17、进一步地，所述步骤(3)中热处理的条件为：在空气气氛下，以3℃/min的升温速率升温至1000℃，保温20min。
18、一种上述的制备方法制备的富锂锰氧化物正极材料在制备锂离子电池正极中的应用。
19、本专利技术的有益效果为：
20、(1)通过调节一水合柠檬酸添加量结合油酸，对富锂锰材料进行复合改性，无需引入其他外来元素，有效降低了颗粒尺寸并增大了晶面间距；同时生成了高导电导锂的尖晶石相，显著提高了锂离子的迁移率，使得材料在高容量的基础上，展现出优异的高电流密度下的循环性能和倍率性能。
21、(2)使用该改性材料制备的锂离子电池在不同电流密度下均表现出高容量和优异的循环稳定性，如200ma/g电流密度下经过500个循环后容量保持率高达94.98％，在1000ma/g电流密度下也有155.31mah/g的高容量，且循环稳定性良好。
22、(3)提供的富锂锰基正极材料的制备方法合成工艺简便，材料成本低，有利于降低生产成本；改性方法绿色、高效，有利于大规模生产应用。
23、综上所述，该专利通过创新的油酸和柠檬酸复合的改性方法结合简便的合成工艺，实现了富锂锰基正极材料电化学性能的大幅提升。
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1.一种高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：通过柠檬酸和油酸复合改性处理制备的富锂锰氧化物正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2。
2.根据权利要求1所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：
3.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中二水乙酸锂、四水乙酸镍、四水乙酸钴和四水乙酸锰的摩尔比为0.1872：0.0195：0.0195：0.081。
4.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(1)中的前驱体溶液中金属乙酸盐的总浓度为0.15mol/L。
5.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(1)中的搅拌转速为500rpm，时间为1h，温度为室温。
6.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(1)中的一水合柠檬酸在前驱体溶液中的浓度为0.
7.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(2)中喷雾干燥时，喷雾干燥的进口温度为200-250℃，出口温度为110-115℃，进料速度为1-2L/h。
8.根据权利要求7所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(2)中喷雾干燥时，喷雾干燥的进口温度为230℃，出口温度为115℃，进料速度为1L/h。
9.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：所述步骤(3)中热处理的条件为：在空气气氛下，以3℃/min的升温速率升温至1000℃，保温20min。
10.一种如权利要求1所述的制备方法制备的富锂锰氧化物正极材料在制备锂离子电池正极中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：通过柠檬酸和油酸复合改性处理制备的富锂锰氧化物正极材料li1.2ni0.13co0.13mn0.54o2。
2.根据权利要求1所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：
3.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：所述步骤(1)中二水乙酸锂、四水乙酸镍、四水乙酸钴和四水乙酸锰的摩尔比为0.1872：0.0195：0.0195：0.081。
4.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(1)中的前驱体溶液中金属乙酸盐的总浓度为0.15mol/l。
5.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳定性的富锂锰氧化物正极材料的制备方法，其特征是：步骤(1)中的搅拌转速为500rpm，时间为1h，温度为室温。
6.根据权利要求2所述的高容量与长循环稳...
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