本发明涉及一种层状复合氧化物包覆正极材料及其制备方法和应用。制备方法包括：将钴盐与M的盐或氧化物按比例混合均匀烧结得到的体相材料前驱体按配比与锂盐及添加剂混合,高温烧结后粉碎处理,得到梯度掺杂的改性钴酸锂；将层状质子化钛酸盐纳米片超声分散在均匀分散的含有金属氧化物的分散液中,转移到高压反应釜反应,分离后洗涤得到插层层状钛酸盐；将插层层状钛酸盐分散并超声处理后获得剥离的插层层状钛酸盐纳米片胶体溶液；向插层层状钛酸盐纳米片胶体溶液中加入改性钴酸锂,旋蒸除去溶剂,再真空干燥,将干燥后的材料热处理,以形成插层层状钛酸盐纳米片包覆改性钴酸锂的层状复合氧化物包覆的正极材料。

一种锂二锰氧三正极材料的球磨-热处理活化方法,属于材料合成领域。该方法首先使用固相法制备Li-2MnO-3材料,然后将Li-2MnO-3和尖晶石锰酸锂型材料于球磨罐中球磨,使Li-2MnO-3转变为岩盐结构的无序材料,再将球磨活化后的样品放入马弗炉中,在一定温度下热处理一段时间调控材料的无序度与结晶度,得到球磨-热处理活化后具有高循环稳定性和高放电比容量的无序材料。本发明通过将Li-2MnO-3与尖晶石锰酸锂型材料复合球磨及热处理,通过结构转变和结晶度、无序度的调控实现对低电化学活性Li-2MnO-3材料的活化,明显提高材料的放电容量,充分发挥放电潜力。Li-2MnO-3材料在球磨活化-热处理后放电容量可达280mAh/g；而且本发明中针对Li-2MnO-3的活化方法简单易行,效果明显,成本低廉,且适合大规模生产。

本申请公开了一种八面体型锰酸锂的制备方法及应用。所述八面体型锰酸锂的制备方法,将含有锂盐、碳酸锰、取向剂的混合溶液干燥,得到混合粉末,煅烧,冷却,得到所述八面体型锰酸锂。通过改进锰酸锂的制备方法,最大限度暴露尖晶石锰酸锂致密稳定的(111)晶面,作为正极材料用于水系电池,电化学性能优良,抑制循环过程中锰的溶解,提高水系电池的长期循环稳定性。该制备方法工艺简单,操作方便,易于实现大规模生产。

一种锂离子二次电池用正极活性物质,含有锂复合氧化物的颗粒,该锂复合氧化物含有Li、Ni、Mn、Zr、及添加元素M(M),以物质量之比计,Li、Ni、Mn、Zr、及添加元素M(M)的比例为Li：Ni：Mn：Zr：M＝a：b：c：d：e(0.95≤a≤1.20,0.70≤b≤0.98,0.01≤c≤0.20,0.0003≤d≤0.01,0.01≤e≤0.20,添加元素M为从Co、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、及Ta中选出的1种以上的元素),其中,锂复合氧化物的根据基于X射线衍射图谱而算出的晶格常数a、c所求出的单位晶格体积为以上且以下,(003)面的峰强度与(104)面的峰强度之比为1.70以上。

本发明提供了一种基于静态激活反应提高水系锌离子电池正极材料容量的方法,属于化学领域；本发明中,先通过水热法合成钒掺杂的二氧化锰材料,然后将其与导电剂、粘结剂混合制成正极,并与锌负极和硫酸锌电解液组装成水系锌离子电池,最后将组装好的电池在室温下静置一段时间,其表面形成高活性的焦钒酸锌纤维,以此达到提高原始电极的电化学活性和性能的目的；本发明所述方法操作简单,成本低,无污染,适用范围广泛。

本发明提供了一种聚偏二氟乙烯改性的锰酸锂正极材料及其制备方法。包括如下步骤：按质量比称取聚偏二氟乙烯和锰酸锂,加入去离子中水搅拌均匀后,转移到有聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中,加热到170-200℃并保温8-12小时,冷却后在107℃烘箱内烘干产物。本发明制备的聚偏二氟乙烯水热改性锰酸锂正极材料,具有优异的离子传导性能,作为锂离子电池正极材料,具有较高的倍率性能和良好的循环稳定性。

本发明公开了一种高容量单晶正极材料及其制备方法,该方法包括以下步骤：(1)准备高镍镍钴锰三元前驱体粉末a和b,a份加入钛源、锆源及锂源,混合得到混合粉体A；b份加入镁源、氟源及锂源,混合得到混合粉体B；(2)将混合粉体A加热,保温,通入氧气气氛,冷却,破碎筛分得到单晶粉末D；(3)将步骤(2)得到的单晶粉体D和步骤(1)的混合粉体B充分混合后加热,保温,通入氧气气氛,破碎过筛得到产品F。本发明实施两次结单晶法,生成的单晶内层为极高镍镍钴锰酸锂,有效提高单晶容量,外层为中高镍镍钴锰酸锂,保证材料稳定性,且内外两层分别掺杂不同元素,可有效提高单晶内部锂离子扩散速率,提高单晶正极材料的容量。

本申请提供正极活性材料及其制备方法、锂离子电池,其中,所述正极活性材料的化学通式为Li-aY-bNi-xCo-yM-(1-x-y)O-2,其中,0.95≤a≤1.08,0≤b<0.2,0.4≤x<0.95,0≤y<0.6；M选自Mn、Al、Cu、Zn、Cr中的至少一种；Y选自Na、K、Rb、Cs、Fr中的至少一种；所述Y离子在所述正极活性材料的锂层中的掺杂量是Y离子总掺杂量的80％以上。本申请提供的正极活性材料及其制备方法、锂离子电池,能够实现碱金属离子的定向掺杂,提高碱金属离子在锂层中的掺杂量,从而有效改善正极活性材料的结构稳定性,进而改善材料的循环性能。

本发明通过在正极材料颗粒表面包覆氟硅烷,改善了三元正极材料吸水性问题,同时避免了因疏水材料带来的电性能容量下降等问题,特别适用于高镍正极材料的制备。

本发明提供了一种钾离子二次电池正极材料及其制备方法和应用。所述钾离子二次电池正极材料包括正极活性物质,所述正极活性物质的化学式为：K-xA-(1-y)Ti-yO-2,其中,0<x<1,0<y≤4/9,A选自有电化学活性的过渡金属。相比于KAO-2型正极活性物质,本发明通过引入一定量与金属A具有相同价态、相似离子半径且不参与氧化还原反应的过渡金属Ti,使制备得到的正极活性物质具有更好的结构稳定性；且金属Ti的取代量在0<y≤4/9。通过在KAO-2型正极活性物质中通过引入过渡金属Ti,有效抑制Jahn-Teller效应,减弱晶格畸变,提升材料结构稳定性,使得材料在充放电过程中结构更加稳定,抑制过渡金属层滑移,抑制O2相的产生,提升材料循环稳定性。