CN106025199A - 一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法 - Google Patents
一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，与现有技术相比，本发明中钛酸镧锂是非常好的锂离子导体，适于锂离子的快速迁移，起到了提升材料倍率性能的作用；同时由于表面的包覆起到了对本体材料的保护作用，可以降低材料和电解液之间的接触，降低副反应的发生，减少了HF对材料本身的腐蚀导致的锰离子的溶解析出，提升了库伦效率和循环稳定性。本发明通过控制制备工艺参数，制备得到性能优良的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料，然后对该材料进行均匀的纳米钛酸镧锂表面包覆，从而提升了其首次库伦效率、倍率性能和循环稳定性。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及锂离子电池正极材料的改性研究，具体涉及一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法。
背景技术
电动汽车领域有应用前景的锂离子电池正极材料主要有磷酸铁锂、锰酸锂等。虽然具有橄榄石结构的磷酸铁锂***格低、倍率性能好，但是由于其能量密度低(一般小于120Wh/Kg)、加工一致性差、低温性能差等问题，限制了其产业化水平和应用前景；另外，具有尖晶石结构的锰酸锂具有非常适合锂离子进出的三维脱嵌通道结构、成本低、倍率性能好等优点，但是由于其比容量低，高温循环性能差等缺陷，影响了该类材料的大规模应用。
因此人们都在积极寻找新的锂离子动力电池正极材料，Li2MnO3与层状氧化物LMO2(M＝Ni,Co,Mn)组成的富锂富锰正极材料(简称LNMO)是一种α-NaFeO2型固溶体材料，具有比容量高、工作电压高、能量密度高(>250Wh/Kg)、安全性较好等优点，被认为是最具应用前景下一代的锂离子动力电池正极材料之一，成为当今锂离子电池正极材料的研究热点。
但是人们在研究中也发现，虽然LNMO具有较高的放电比容量和能量密度，但也存在着首次库伦效率低、倍率性能差、容量衰减等问题,所以需要通过对这类材料的表面改性来达到电动汽车对锂离子电池高倍率、高能量密度以及长寿命等性能的要求。
为了克服富锂富锰固溶体电池材料在应用中出现的倍率性能差和容量衰减等问题，目前业界对于以上问题的解决方法主要是通过材料本体掺杂或/和表面包覆来进行的，而表面包覆材料的种类和电池材料的性能是密切相关的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，提升了其首次库伦效率、倍率性能和循环稳定性。
本发明提供的一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配制镍前驱体和锰前驱体的混合水溶液，加入碱性溶液，调节pH为10-12，搅拌后，经过离心、洗涤、干燥得到镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4；
(2)将锂源和步骤(1)制备的镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混合，得到混合粉体；
(3)将步骤(2)所得的混合粉体在含氧气氛下，加热保温煅烧，自然冷却至室温，即得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料；
(4)将钛源溶解在过氧化氢溶液和氨水溶液的混合溶液中，加入稳定剂，再加入锂盐和镧源的硝酸或硫酸溶液，得到混合物；搅拌混匀后，滴加乙二醇溶液，搅拌均匀，再加入步骤(3)中得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料，得到前体产物，加热蒸干水分后，煅烧，自然降温至室温，即得到纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
进一步的，步骤(1)中镍前驱体和锰前驱体的摩尔比Ni︰Mn＝1︰3；所述镍前驱体为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或几种；所述锰前驱体为为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种；所述碱性溶液为NaOH溶液或KOH溶液或LiOH溶液。
步骤(1)中所述干燥具体为100-120℃干燥10-15h。
进一步的，步骤(2)中，在与锂源混合前，还可以将镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4在含氧气氛下，以1-5℃/min的升温速度加热到500-600℃，保温烧结5-10h，得预处理后的镍锰前驱体，再与锂源混合。
步骤(2)所述锂源和步骤(1)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混合按摩尔比Li：Ni：Mn＝4.0-4.3：1：3混合；
步骤(2)混合方法为湿法球磨，具体为：将乙醇与锂源和步骤(1)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4的混合物，按1：(1-2)mL/g的比例混合，以300-500r/min的转速球磨2-16h；
步骤(2)中所述的锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、氧化锂中的一种或几种；
步骤(3)中所述加热保温煅烧具体为：以0.5-10℃/min的升温速度加热到800-1000℃，煅烧8-24h。
步骤(4)中钛源选自钛酸丁酯，所述过氧化氢溶液质量浓度为20-30％，氨水溶液的质量浓度15-30％；其中，钛源与混合溶液的质量比为10:1-6:1；加入钛源的目的在于形成钛的氧化物。
进一步的，步骤(4)中所述稳定剂选自柠檬酸铵、柠檬酸、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或几种，与钛源的摩尔比为1:3-1:6。
步骤(4)中所述硝酸或硫酸溶液的质量浓度为20-30％；所述锂盐选自碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂或氧化锂；所述镧源选自氧化镧、碳酸镧和硝酸镧中的一种或几种；锂盐和镧源在混合物中所占的质量百分含量在1％-8％；锂盐和镧源摩尔比为1:1。
步骤(4)中所述搅拌混匀具体为40℃下搅拌混合30-60min。
步骤(4)中加入0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的质量在前体产物中占的质量百分含量为92％-99％。
步骤(4)中所述加热蒸干水分具体为：先在60℃下加热1h，随后在90℃下加热1h，蒸发出去多余的水分，接下来在120℃下加热20min，蒸发干水分。
进一步的，步骤(4)中所述煅烧具体为：升温到300℃-400℃加热2-3h即可。
本发明的原理是基于钛酸镧锂的化学和物理特性，由于钛酸镧锂是非常好的锂离子导体，适于锂离子的快速迁移，起到了提升材料倍率性能的作用；同时由于表面的包覆起到了对本体材料的保护作用，可以降低材料和电解液之间的接触，降低副反应的发生，减少了HF对材料本身的腐蚀导致的锰离子的溶解析出，提升了库伦效率和循环稳定性。
与现有技术相比，本发明通过控制制备工艺参数，制备得到性能优良的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料，然后对该材料进行均匀的纳米钛酸镧锂表面包覆，从而提升了其首次库伦效率、倍率性能和循环稳定性。
附图说明
图1为实施例1制备的纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料放电循环性能图；
图2为实施例1制备的纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料在不同充放电倍率下放电，与未包覆的材料比较图。
具体实施方式
实施例1
一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)共沉淀法制备镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4
按摩尔比Ni︰Mn＝1︰3配制硝酸镍和硝酸锰的混合水溶液，在搅拌状态下，向混合水溶液中滴加2M的NaOH溶液，将混合溶液的pH值控制在10.5，以保证Ni2+、Mn2+沉淀完全，静置2h后，抽滤、洗涤三次、110℃干燥12h得到前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4；
(2)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4预处理：
按摩尔比Li︰Ni︰Mn＝4.1︰1︰3将碳酸锂、前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混合得固体混合物，其中Li稍微过量是为了弥补后续高温过程中锂的少量挥发损失；并按乙醇与固体混合物的比例为1：2mL/g加入球磨机，以400r/min的转速球磨13h，得粉体混合物；将粉体混合物取出干燥，然后在纯氧气氛下，以3℃/min的升温速度加热到500℃，保温烧结5h，得预处理后的镍锰前驱体；
(3)固相合成
在含氧气氛下，以10℃/min的升温速度加热到800℃，煅烧8h；最后自然冷却至室温，即得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料；
(4)表面改性
将钛金属颗粒0.05g(0.001mol)溶解在20％过氧化氢溶液0.2g和25％的氨水溶液0.3g的混合溶液中，混合液与钛源的量的质量比在10:1-6:1之间，形成黄色透明液体，这时加入0.0002mol柠檬酸胺，再加入碳酸锂和氧化镧的20％硝酸溶液5-10ml，碳酸锂和氧化镧物质的量各为0.001mol，锂盐和镧源在混合物中所占的质量百分含量在1％-8％；40℃下搅拌混合30min，最终得到PH值为6的金属配合物；往金属配合物溶液中滴加乙二醇溶液，将混合物分散均匀即可，搅拌均匀，再入步骤3)中得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料5g，然后在60℃下加热1h，随后在90℃下加热1h，蒸发出去多余的水分，接下来在120℃下加热20min，蒸发干水分，收集得到的材料，转移到管式炉中，升温到350℃加热2h，后自然降温至室温，即得到纳米钛酸镧锂表面包覆0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
用所制备的纳米钛酸镧锂表面包覆0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料制备实验电池用极片和测试电池。制备实验电池用极片的过程为：将0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2正极材料与导电剂乙炔黑、PVDF按照质量比8︰1︰1混合均匀，用NMP将此混合物调制成浆料，均匀涂覆于铝箔上，放入烘箱中烘干，取出冲成极片，在90℃下真空干燥12h，进行压片，然后继续真空干燥12h制得实验电池用极片。
装配电池及测试的过程为：以上述制备的极片为正极，以锂片为对电极，电解液为浓度为1mol/L的LiPF6的溶液，其溶剂为EC(乙基碳酸酯)+DMC(二甲基碳酸酯)，其中EC(乙基碳酸酯)和DMC(二甲基碳酸酯)的体积比为1︰1，隔膜为celgard2400膜，在充满氩气气氛的手套箱内装配成CR2025型扣式电池，充放电截至电压为2.0-4.8V。充放电循环设置为：第1-5次充放电电流为0.1C，第6-45次充放电电流为0.2C(1C＝250mA/g)。倍率性能测试设置：充电电流为0.1C，放电电流分别为0.1C、0.2C、0.5C、1C，每个倍率循环3次。
本实施例制备的材料的放电循环测试数据见表1。
如图1所示，本实施例制备的纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料放电循环性能良好。
如图2所示，本实施例制备的纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料在不同充放电倍率下放电循环性能良好，与未包覆的材料比较。
实施例2
一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)共沉淀制备镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4
按摩尔量比例Ni︰Mn＝1：3配制硝酸镍和醋酸镍(两者的物质的量比例为1：1)、硫酸锰的混合水溶液，在剧烈搅拌状态下，向混合水溶液中滴加摩尔浓度为2M的KOH溶液，将混合溶液的pH值控制在10左右，以保证Ni2+、Mn2+沉淀完全，静置2h后，抽滤、洗涤三次、110℃干燥12h得到前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4；
(2)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4预处理
将步骤1)所得前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4的干燥，在空气气氛下烧结，以5℃/min的升温速度加热到600℃，保温烧结5h，得到镍锰氧化物Ni0.5Mn1.5O4；然后按物质的量比例Li：Ni：Mn＝4.15：1：3将碳酸锂和制备的镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混合，得固体混合物，其中Li稍微过量是为了弥补后续高温过程中锂的少量挥发损失；按乙醇与固体混合物的比例为1：1mL/g加入球磨机，以500r/min的转速球磨10h，得粉体混合物。
(3)固相合成
将步骤(2)得到的粉体混合物取出干燥，然后在纯氧气氛下烧结，以1℃/min的升温速度加热到950℃，煅烧12h；最后自然降温至室温，即得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
(4)表面处理步骤
将钛颗粒0.2g(0.0042mol)在质量浓度30％的过氧化氢溶液0.8g和质量浓度25％的1.2g的氨水溶液中，混合液与钛源的量的质量比在10:1-6:1之间，形成黄色透明液体，这时加入0.0008mol乙二醇胺，加入氯化锂和碳酸镧的20％硝酸溶液20-40ml，其中含有氯化锂0.004mol和碳酸镧0.002mol，在40℃下搅拌混合30min，最终得到PH值为6金属配合物，往金属配合物溶液中滴加乙二醇溶液，将混合物分散均匀,搅拌均匀，这时加入步骤(3)中得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料77.616g，然后在60℃下加热2个小时，随后在90℃下加热1h，蒸发出去多余的水分，接下来在120℃下加热30min，蒸发干水分，收集得到的材料，转移到管式炉中，升温到350℃加热2h，后自然降温至室温，即得到纳米钛酸镧锂表面包覆0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
用所制备纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料装配的电池用极片和测试电池。制备极片和测试方法与实施例1中的方法相同。
本实施例制备的材料的放电循环测试数据见表1。
实施例3
一种纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)共沉淀制备镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4
按物质的量比例Ni︰Mn＝1︰3配制硫酸镍，氯化锰和硫酸锰(两者的物质的量比例为1︰1)的混合水溶液，在搅拌状态下，向混合溶液中滴加摩尔浓度为2M的LiOH溶液，将混合溶液的pH值控制在10.1，以保证Ni2+、Mn2+沉淀完全，静置2h后，抽滤、洗涤三次、110℃干燥12h得到前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4；
(2)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4预处理,按物质的量比例Li︰Ni︰Mn＝4.20︰1︰3将醋酸锂和前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混料得固体混合物，其中Li稍微过量是为了弥补后续高温过程中锂的少量挥发损失；并按乙醇与固体混合物的比例为1:1.3mL/g加入球磨机，以300r/min的转速球磨16h，得粉体混合物。将粉体混合物取出干燥，然后在空气气氛下，以4℃/min的升温速度加热到550℃，保温烧结8h，得预处理后的镍锰前驱体；
(3)固相合成
在空气气氛下，以6℃/min的升温速度加热到850℃，煅烧24h；最后自然降温至室温，即得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料；
(4)表面改性
将钛金属颗粒0.3g(0.0063mol)溶解在质量浓度30％的过氧化氢溶液1.2g和质量浓度25％的1.8g的氨水溶液中，形成黄色透明液体，这时加入0.0012mol的乙醇胺，再加入碳酸锂和碳酸镧的20％硝酸溶液30-60ml，其中含有碳酸锂和碳酸镧各0.006mol，在40℃下搅拌混合20min，最终得到PH值为5的金属配合物，往金属配合物溶液中滴加乙二醇溶液，将混合物分散均匀，搅拌均匀，这时加入步骤(3)中得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料23.598g，然后在60℃下加热1个小时，随后在90℃下加热1h，蒸发出去多余的水分，接下来在120℃下加热20min，蒸发干水分，收集得到的材料，转移到管式炉中，升温到350℃加热2h，后自然降温至室温，即得到纳米钛酸镧锂表面包覆0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
用所制备纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料装配的电池用极片和测试电池。制备极片和测试方法与实施例1中的方法相同。
本实施例制备的材料的放电循环测试数据见表1。
实施例4
一种纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)共沉淀制备镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4
按物质的量比例Ni︰Mn＝1︰3配制醋酸镍和醋酸锰的混合水溶液，在搅拌状态下，向混合水溶液中滴加摩尔浓度为2M的NaOH溶液，将混合溶液的pH值控制在10.4左右，以保证Ni2+、Mn2+沉淀完全，静置2h后，抽滤、洗涤三次、110℃干燥12h得到前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4；(2)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4预处理
将步骤1)所得前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4的干燥，在纯氧气氛下烧结，以2℃/min的升温速度加热到500℃，保温烧结12h，得到镍锰氧化物Ni0.5Mn1.5O4，然后按物质的量比例Li︰Ni︰Mn＝4.05︰1︰3将氢氧化锂和该镍锰氧化物混料得固体混合物；并按乙醇与固体混合物的比例为1：1.5mL/g加入球磨机，以500r/min的转速球磨6h，得粉体混合物；
(3)固相合成
将步骤(2)制得的粉体混合物取出干燥，然后在纯氧气氛下烧结，以8℃/min的升温速度加热到900℃，煅烧24h；最后自然降温至室温，即得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
(4)表面改性
将钛颗粒0.4g(0.00835mol)溶解在质量浓度30％是的过氧化氢溶液1.6g和质量浓度25％的2.4g的氨水溶液的混合溶液中，混合液与钛源的量的质量比在10:1-6:1之间，形成黄色透明液体，这时加入0.0016mol的柠檬酸胺，再加入氯化锂和碳酸镧的20％硝酸溶液，40-80ml，含有氯化锂0.008mol和碳酸镧0.004mol；在40℃下搅拌混合30min，最终得到PH值为6的金属配合物，往金属配合物溶液中滴加乙二醇溶液将混合物分散均匀，搅拌均匀，这时加入步骤(3)中得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料29.792g，然后在60℃下加热1h，随后在90℃下加热1h，蒸发出去多余的水分，接下来在120℃下加热20min，蒸发干水分，收集得到的材料，转移到管式炉中，升温到350℃加热2h，后自然降温至室温，即得到纳米钛酸镧锂表面包覆0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
用所制备纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料装配的电池用极片和测试电池。制备极片和测试方法与实施例1中的方法相同。本实施例制备的材料的放电循环测试数据见表1。
表1为实施例1-4制备的纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料比较。
表1
Claims (10)
1.一种纳米钛酸镧锂包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
(1)按配制镍前驱体和锰前驱体的混合水溶液，加入碱性溶液，调节pH为10-12，搅拌后，经过离心、洗涤、干燥得到镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4；
(2)将锂源和步骤(1)制备的镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混合，得到混合粉体；
(3)将步骤(2)所得的混合粉体在含氧气氛下，加热保温煅烧，自然冷却至室温，即得到0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料；
(4)将钛源溶解在过氧化氢溶液和氨水溶液的混合溶液中，加入稳定剂，再加入锂盐和镧源的硝酸或硫酸溶液，得到混合物；搅拌混匀后，滴加乙二醇溶液，搅拌均匀，再加入步骤(3)中得到的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料，得到前体产物，加热蒸干水分后，煅烧，自然降温至室温，即得到纳米钛酸镧锂表面包覆的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中镍前驱体和锰前驱体的摩尔比Ni︰Mn＝1︰3；所述镍前驱体为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种或几种；所述锰前驱体为为硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种或几种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在与锂源混合前，还可以将镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4在含氧气氛下，以1-5℃/min的升温速度加热到500-600℃，保温烧结5-10h，得预处理后的镍锰前驱体，再与锂源混合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述锂源和步骤(1)镍锰前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4混合按摩尔比Li：Ni：Mn＝4.0-4.3：1：3混合；所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、氧化锂中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述加热保温煅烧具体为：以0.5-10℃/min的升温速度加热到800-1000℃，煅烧8-24h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中钛源选自钛酸丁酯；钛源与混合溶液的质量比为10:1-6:1。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述稳定剂选自柠檬酸铵、柠檬酸、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或几种，与钛源的摩尔比为1:3-1:6。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述锂盐选自碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂或氧化锂；所述镧源选自氧化镧、碳酸镧和硝酸镧中的一种或几种；锂盐和镧源在混合物中所占的质量百分含量在1％-8％；锂盐和镧源摩尔比为1:1。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中加入0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.5Mn0.5O2材料的质量在前体产物中占的质量百分含量为92％-99％。
10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述加热蒸干水分具体为：先在60℃下加热1h，随后在90℃下加热1h，蒸发出去多余的水分，接下来在120℃下加热20min，蒸发干水分；所述煅烧具体为：升温到300℃-400℃加热2-3h即可。
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