本發(fā)明公開了一種富鋰錳基正極材料及其制備方法和用途，所述富鋰錳基正極材料為柔性富鋰錳基正極材料，其不含有其他惰性成分，使得其能量密度明顯提高，本發(fā)明所述富鋰錳基正極材料的制備方法通過將鋰源與錳基材料混合，經(jīng)剝離和離心處理后得到富鋰錳基正極材料的懸浮液，之后涂覆在基底上，經(jīng)真空干燥得到所述富鋰錳基正極材料；本發(fā)明所述方法可通過控制涂覆量和真空干燥的條件，從而調(diào)控產(chǎn)物薄膜的厚度及柔韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電極材料領(lǐng)域，尤其涉及一種富鋰錳基正極材料及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

近年來，可卷繞液晶顯示屏、可穿戴通訊設(shè)備、智能眼鏡、手環(huán)、手表，柔性電子應(yīng)變傳感器、柔性電子皮膚等柔性電子器件日益流行，給人們的日常生活帶來了巨大改變，拓寬了電子器件的應(yīng)用范疇，觸碰之前“硬邦邦”的電子設(shè)備力所不及的應(yīng)用領(lǐng)域(如卷軸式、對(duì)折式、拉伸式電子產(chǎn)品)，引起全世界的廣泛關(guān)注并迅猛發(fā)展。可以想見的是，柔性電子設(shè)備必將像現(xiàn)在的智能手機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一樣，深刻影響和改變?nèi)藗兊纳盍?xí)慣和工作方式。

鋰離子電池具有能量密度大、電壓高、循環(huán)性好、自放電率低、無記憶效應(yīng)等特點(diǎn)，能夠滿足化學(xué)電源小型化、輕量化、高能化和形狀多樣化的要求，而富鋰錳基正極材料因其實(shí)際放電比容量是目前主流正極材料的兩倍左右；另外由于材料中Mn元素的含量較大，與LiCoO₂以及鎳鈷錳三元電極材料相比，不僅價(jià)格低廉，安全性也有很大的提升，富鋰錳基正極材料被認(rèn)為是下一代鋰離子電池正極材料的理想選擇。

原則上來講，柔性電池需要滿足外部形變的要求，還要能承受在充放電過程中電池內(nèi)部的體積變化。因此，理想的柔性電池材料需要同時(shí)具備導(dǎo)電柔性和機(jī)械柔性。柔性鋰離子電池被要求在反復(fù)變形情況下依然能夠保持優(yōu)異的力學(xué)和電學(xué)性能，而高性能柔性電極的開發(fā)是其中關(guān)鍵和難點(diǎn)。大部分的無機(jī)電極材料是顆粒狀，力學(xué)性能差，不易變形，難以直接構(gòu)建柔性電極，往往需要與力學(xué)性能好、導(dǎo)電率高的柔性基底復(fù)合，如碳材料、導(dǎo)電織物等。通常制備柔性電極的方法就是將含有電極活性材料、導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑制成漿料涂覆在柔性的導(dǎo)電基底上，例如塑料、紙、碳納米管等。

CN106207091A公開了一種鋰離子電池柔性正極、其制備方法及超柔性鋰離子全電池，其具體包括以下步驟：1)選擇一種柔性骨架，采用電鍍方式在柔性骨架上沉積氫氧化氧錳材料；2)將電沉積的氫氧化氧錳材料在低熔點(diǎn)的含有鋰離子的熔鹽中鋰化處理，形成了共形生長(zhǎng)在柔性骨架上的鋰離子電池正極材料錳酸鋰，上述制備過程復(fù)雜，制備成本高。

CN103825007B公開了一種基于石墨烯-碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)建磷酸鹽柔性鋰離子二次電池正極的制備方法，這種方法雖然簡(jiǎn)便易行，但是，使用了很多對(duì)容量沒有貢獻(xiàn)的惰性組分，“剛性”的活性材料與“柔性”的導(dǎo)電基底之間從力學(xué)本質(zhì)上并不匹配，活性材料與集流體的接觸必然不夠充分。

上述文獻(xiàn)雖然公開了一些柔性正極材料及其制備方法，但仍存在著制備過程需加入對(duì)容量沒有貢獻(xiàn)的惰性組分，造成電池容量低的問題，因此，開發(fā)一種制備工藝簡(jiǎn)單，且正極材料中不含惰性組分的柔性正極材料仍具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種富鋰錳基正極材料，所述富鋰錳基正極材料為柔性富鋰錳基正極材料。

本發(fā)明公開了一種富鋰錳基正極材料，所述正極材料為柔性富鋰錳基正極材料，所述材料中不包含惰性組分，使得柔性正極材料的能量密度明顯提高。

優(yōu)選地，所述正極材料為薄膜結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述正極材料為自支撐薄膜結(jié)構(gòu)。