一种g-C3N4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料、制备方法及其应用

技术特征：
1.一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料，其特征在于：所述材料以富锂锰基层状材料基体，层状结构表面含有氧空位，且最外层包覆有g-c3n4；g-c3n4包覆层的厚度为1nm～10nm，氧空位的量与g-c3n4的量成正比；富锂锰基层状材料基体的化学式为li
1 x
mn
y
m
t
o2，m为过渡金属ni、co和mn中的一种以上，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜t＜1，x y t＝1。2.如权利要求1所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料，其特征在于：所述g-c3n4包覆层的厚度为2nm～5nm。3.一种如权利要求1或2所述的g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)将碳氮源与富锂锰基正极材料混合，球磨得到混合粉末；其中，所述碳氮源在300℃～400℃下可分解产生与氧反应的物质，且氮碳比≥1；碳氮源的添加量为富锂锰基正极材料的0.6at％～3.5at％；球磨时保证不破坏富锂锰基正极材料形貌即可；(2)将所述混合粉末放入无水乙醇中，加热搅拌蒸干，真空干燥，得到混合物；(3)将所述混合物放入惰性气体氛围的密封容器中，300℃～400℃下煅烧2h～6h，得到一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料。4.如权利要求3所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碳氮源为三聚氰胺、尿素和二氰二胺中的一种以上。5.如权利要求3所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碳氮源的添加量为富锂锰基正极材料的1.4at％～2.7at％。6.如权利要求3所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，真空干燥温度为60℃～120℃，干燥时间为10h～12h。7.如权利要求3所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，煅烧温度为300℃～320℃，煅烧时间为2.5h～3.5h。8.如权利要求3所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，升温速率为2℃/min～4℃/min。9.如权利要求3所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碳氮源为三聚氰胺、尿素和二氰二胺中的一种以上；所述碳氮源的添加量为富锂锰基正极材料的1.4at％～2.7at％；步骤(2)中，真空干燥温度为60℃～120℃，干燥时间为10h～12h；步骤(3)中，煅烧温度为300℃～320℃，煅烧时间为2.5h～3.5h，升温速率为2℃/min～4℃/min。10.一种锂离子电池，其特征在于：所述电池正极材料采用如权利要求1或2所述的一种g-c3n4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料。

技术总结
本发明涉及一种g-C3N4包覆且含有氧空位的富锂锰基层状材料、制备方法及其应用，属于锂离子电池技术领域。所述材料以富锂锰基层状材料基体，层状结构表面含有氧空位，且最外层包覆有g-C3N4；g-C3N4包覆层的厚度为1nm～10nm，氧空位的量与g-C3N4的量成正比。所述方法通过将富碳氮的原料与富锂锰基层状材料混合后，在惰性气体氛围下煅烧，原位生成g-C3N4导电子层，同时副产物反应生成具有氧空位的导离子层，双导保护层的预构使其倍率性能以及循环稳定性共同提高。环稳定性共同提高。环稳定性共同提高。


技术研发人员：赵佳雨 苏岳锋 陈来 董锦洋 郝佳男 李文博 吴锋
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/11/11