1.一种表面碳修饰的层状三元富锂材料,其特征在于所述的材料按以下方法步骤制备:
(1)将锰源、镍源、钴源、锂源按所含金属元素的物质的量比3.9~4.2:1:1:9.2~10.8混合,球磨2~6h,得到研磨后的粉末;
(2)将步骤(1)得到的研磨后的粉末在空气气氛下煅烧,煅烧温度为700~900℃,煅烧时间为8~16h,得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2;
(3)将碳源、步骤(2)得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2与H2O混合加入水热釜中,搅拌10~30min;所述碳源在H2O中的浓度为0.005~0.015mol/L,所述0.5Li2MnO3·
0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在H2O中的浓度为0.1~0.2mol/L;
(4)将所述水热釜密封并放入烘箱中,控制水热温度150~200℃,水热时间1~3h,取出后分别用水、乙醇离心各3~6次,在40~60℃下烘干;
(5)将步骤(4)烘干后的物质研磨,放入管式炉并在惰性气氛下煅烧,煅烧温度为400~
600℃,煅烧时间为1~3h,得到所述表面碳修饰的层状三元富锂材料0.5Li2MnO3·
0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/C;
步骤(1)中所述锰源为β‑MnO2,所述镍源为硝酸镍、醋酸镍或硫酸镍,所述钴源为硝酸钴、醋酸钴或硫酸钴,所述锂源为碳酸锂或氢氧化锂;
步骤(1)中所述锰源β‑MnO2的制备方法为:将KMnO4与葡萄糖按物质的量比为5~7:1均匀混合,放入高压反应釜中,搅拌15~60min,超声30~120min;超声后密封高压反应釜,并置于烘箱中,控制反应温度170‑220℃,反应时间1~5h,反应结束后离心,过滤,40℃~70℃下烘干得到所述β‑MnO2。
2.如权利要求1所述的表面碳修饰的层状三元富锂材料,其特征在于:步骤(3)中所述碳源为葡萄糖、蔗糖或果糖。
3.如权利要求1所述的表面碳修饰的层状三元富锂材料,其特征在于:步骤(5)中所述惰性气氛为为氩气或氮气气氛。
4.如权利要求1~3之一所述的表面碳修饰的层状三元富锂材料,其特征在于所述制备方法按以下步骤进行:
(1)将锰源、镍源、钴源、锂源按所含金属元素的物质的量比3.9~4.2:1:1:9.2~10.8混合,球磨3~5h,得到研磨后的粉末;
(2)将步骤(1)得到的研磨后的粉末在空气气氛下煅烧,煅烧温度为700~900℃,煅烧时间为11~14h,得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2;
(3)将碳源、步骤(2)得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2与H2O混合加入水热釜中,搅拌10~30min;所述碳源在H2O中的浓度为0.008~0.012mol/L,所述0.5Li2MnO3·
0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在H2O中的浓度为0.13~0.16mol/L;
(4)将所述水热釜密封并放入烘箱中,控制水热温度180~200℃,水热时间2~3h,取出后用水与乙醇离心各3~6次,在40~60℃下烘干;
(5)将步骤(4)烘干后的物质研磨,放入管式炉并在惰性气氛下煅烧,煅烧温度为400~
500℃,煅烧时间为2~3h,得到所述表面碳修饰的层状三元富锂材料0.5Li2MnO3·
0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/C。
5.如权利要求1所述的表面碳修饰的层状三元富锂材料作为锂离子电池正极材料的应用。