一种聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法与流程

本发明涉及一种聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，属于锂离子二次电池正极材料领域。

背景技术

目前，在锂电池中，正极材料不仅作为电极材料直接参与电化学反应，而且是反应中锂离子的主要提供者，其性能直接影响电池的各项特性和指标，是锂电池技术的核心和关键。作为目前正极材料的研究热点之一，高电压尖晶石型镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o4)具有放电电压高、能量密度高、安全性优异、成本相对低廉等优点。镍锰酸锂的能量密度达到650whkg^-1,显著高于传统材料的能量密度如钴酸锂（518whkg^-1)、锰酸锂（400whkg^-1)、磷酸铁锂（495whkg^-1)，并且镍锰酸锂正极材料制备进程中不需要气氛保护，可以直接在空气气氛下烧结合成，所以其很适合规模化生产，具有极大的研究价值和应用前景。

由于镍锰酸锂正极材料具有4.7v的高电压平台导致该材料在充放电过程中存在倍率性能和循环性能较差等问题。主要原因是：一、在充放电过程中镍锰酸锂材料的结构被破坏，使锂离子不能正常回嵌，造成容量衰减；二、其高电压使电解液分解，分解产物会与电极材料发生反应，增大内阻，阻碍锂离子的脱嵌，损耗锂源，导致容量衰减，使循环寿命受到影响，因此对镍锰酸锂材料进行改性，以克服其缺陷成为业内研究的重点。

cn105355903a公开了一种基于镍锰酸锂的锂离子电池正极材料及其制备方法，其正极采用镍锰酸锂的氧化铝包覆物，用于改善电池的能量密度、快速充放电能力和循环性能，并可用高倍率快速充电。

cn108023081a公开了一种al掺杂改性的镍锰酸锂正极材料的制备方法，其以硝酸镍、硝酸锰和硝酸锂为原料，将三者加入柠檬酸溶液中，进行超声处理后经高频喷雾器喷出，喷出的雾状溶液在600℃快速干燥；干燥产物烧结后得到镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料制得镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料；然后将氧化铝粉末与所得镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料混合，并加入无水乙醇，超声后，烘干并烧结，得到al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料粉末。该al掺杂改性的镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料在循环30次后比容量保持率为91.2％，极大提高了镍锰酸锂lini0.5mn1.5o4正极材料的循环稳定性能。

cn106992294a公开了一种高电压镍锰酸锂正极复合材料的制备方法、由该制备方法所制得的高电压镍锰酸锂正极复合材料及应用该高电压镍锰酸锂正极复合材料的锂离子电池，其中，所述高电压镍锰酸锂正极复合材料的制备方法包括以下步骤：将锂盐、m源化合物、镍盐、及锰盐溶解于去离子水中，并滴加到离子液体中，得到溶液；对所述溶液进行老化处理，得到第一产物；对所述第一产物进行预分解处理和烧结处理，得到第二产物，所述第二产物为掺杂有m离子的镍锰酸锂颗粒；混合所述第二产物与碳源化合物，于所述第二产物的表面包覆碳层，得到所述高电压镍锰酸锂正极复合材料。该方案得到的镍锰酸锂材料性能优异。

cn103474649a公开了一种锂离子电池用镍锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于，包括：将镍锰酸锂和表面改性剂加入到水中并超声分散10-20min，然后加入氧化剂超声5-15min，再逐滴加入浓度为0.1-0.5mol/l的吡咯乙醇溶液，滴加完毕后继续超声5-15min，静止老化1-3h，抽滤、洗涤、80-100℃干燥后即得聚吡咯包覆改性的镍锰酸锂正极材料，其中聚吡咯包覆量为材料总质量的0.5-5%。该方法制备的镍锰酸锂正极材料的比表面降低，具有优异的加工性能，而且应用于锂离子电池，其循环性能更为优异。

cn104828868a公开了一种锂离子电池正极材料石墨烯包覆镍锰酸锂的制备方法：（1）制备镍锰酸锂前躯体；（2）配置石墨烯二甲基甲酰胺溶液；（3）将步骤（2）获得的石墨烯二甲基甲酰胺溶液滴加到步骤（1）获得的镍锰酸锂前躯体中超声，挥干获得混有石墨烯薄片的镍锰酸锂前驱体；（4）煅烧步骤（3）获得的混有石墨烯薄片的镍锰酸锂前驱体制备获得锂离子电池正极材料石墨烯包覆的镍锰酸锂，该方法所得到的石墨烯包覆镍锰酸锂，包覆率高，纯度高，比容量高，循环稳定性好。

现有技术中的包覆材料主要为稳定性好的单质或化合物，包括金属单质、金属氧化物、磷酸盐和其他无机物等，喷涂金属单质会阻碍锂离子的扩散和降低材料的表面活性。磷酸盐的包覆增大了材料和电解液之间的电阻，阻碍了锂离子的嵌入和脱除，因此寻找一种可以提高镍锰酸锂材料性能的改性方法尤为重要。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术中存在的问题，目的在于提供一种聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)称取化学计量比的碳酸锂、二氧化锰、氧化镍和卤化铵，加入乙醇或者水，研磨混合，将得到的混合物放在烘箱中烘干，然后烧结得到卤族元素掺杂的镍锰酸锂正极材料粉末；

(2)称取化学计量比的均苯二酸酐和4，4′-二氨基二苯醚，以二甲基乙酰胺为溶剂，合成浓度为10%的聚酰胺酸溶液，随后配制一定浓度的聚酰胺酸溶液，加入步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，搅拌，抽滤，干燥，然后在氮气气氛下进行热酰亚胺化反应，得到聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料；

所述的卤化铵选自氟化铵、氯化铵或溴化铵。

进一步的，所述步骤(1)中碳酸锂、氧化镍和二氧化锰的摩尔比li:ni:mn=1.05:0.5:1.5，卤化铵的加入量为x摩尔（x=0.01，0.02，0.03或0.04），得到卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料lini0.5mn1.5o4-xfx，lini0.5mn1.5o4-xclx，lini0.5mn1.5o4-xbrx。

进一步的，所述步骤(1)中研磨混合，为砂磨混合，砂磨转速为2000转/min，时间为1~3h。

进一步的，所述步骤(1)中烘干温度为105±2℃。

进一步的，所述步骤(1)中烧结温度为900℃，烧结7~10h。

进一步的，所述步骤(2)中一定浓度为1%聚酰胺酸溶液。

进一步的，所述步骤(2)中镍锰酸锂正极材料粉末的加入量为5g。

进一步的，所述步骤(2)中热酰亚胺化反应的温度为在100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h。

进一步的，所述步骤(2)中干燥条件为：40±5℃真空干燥4h。

进一步的，更有选的方案如下：

上述聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)称取摩尔比li:ni:mn=1.05:0.5:1.5的碳酸锂、二氧化锰和氧化镍，加入x摩尔（x=0.01，0.02，0.03或0.04）的nh4f，加入乙醇或者水，砂磨混合1~3h，砂磨转速为2000转/min，将得到的混合物放在烘箱中烘干，于900℃下烧结7~10h得到卤族元素掺杂的镍锰酸锂正极材料粉末lini0.5mn1.5o4-xax，a选自f、br或cl；

(2)称取摩尔比为1:1的均苯二酸酐和4，4′-二氨基二苯醚，以二甲基乙酰胺为溶剂，合成浓度为10%的聚酰胺酸溶液，随后配制1%的聚酰胺酸溶液，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，搅拌，抽滤，干燥，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，进行热酰亚胺化反应，得到聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明采用卤族离子掺杂改性，通过卤族离子替代部分氧负离子，可以提高其倍率性能和循环性能。聚酰亚胺具有优异的热性能、介电性能和力学性能等使其成为电子、化工和航天等领域广泛使用的高分子材料。通过化学合成的方法制备一定浓度的聚酰胺酸，随后利用聚酰胺酸在卤族元素掺杂的镍锰酸锂正极材料表面发生热酰亚胺化反应，可以实现对材料均匀完整的包覆，避免了镍锰酸锂直接和电解液接触，利于镍锰酸锂正极材料整体性能的提升，本发明通过卤离子掺杂改性和表面聚酰亚胺包覆改性结合的方式得到改性的镍锰酸锂材料，在1c倍率下循环200次后常温下容量保持率为90.8%，高温55℃下容量保持率为88.5%，极大提高了镍锰酸锂正极材料常温及高温下的比容量和循环稳定性能。

本发明卤族元素通过砂磨方式以乙醇或水为溶剂，进行充分混合分散，并通过控制焙烧温度和时间，得到了粒径均匀、性能稳定的卤素离子掺杂的镍锰酸锂材料。

本发明通过控制聚酰胺酸溶液的浓度和卤素离子掺杂的镍锰酸锂材料的加入量，并控制聚合反应的时间和温度，实现均匀包覆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的扫描电镜图。

图2为本发明实施例1的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料在2c倍率下的循环性能曲线。

图3为本发明实施例1的聚酰亚胺包覆、卤族元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的倍率性能测试曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

实施例1聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺为溶剂25ml，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气气氛下搅拌1h，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1.5h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

经电化学测试，所得到的聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料在0.2c倍率下，首次放电比容量为142.2mah/g，在1c倍率下循环200次后，比容量为126.9mah/g，保持率为93.2%。

实施例2聚酰亚胺包覆、溴元素掺杂改性的镍锰酸锂材料

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和溴化铵0.392g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml水为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h，得到溴掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96br0.04）正极材料。

（2）以25ml二甲基乙酰胺为溶剂，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1h，得到聚酰亚胺包覆、溴元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

经电化学测试，所得到的聚酰亚胺包覆、溴元素掺杂改性的镍锰酸锂材料在0.2c倍率下，首次放电比容量为137.0mah/g，在1c倍率下循环200次后，比容量为122.3mah/g，保持率为90.8%。

实施例3聚酰亚胺包覆、氯元素掺杂改性的镍锰酸锂材料

(1)称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氯化铵0.214g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h，得到氯掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96cl0.04）正极材料。

（2）以25ml二甲基乙酰胺为溶剂，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于35℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理2h，得到聚酰亚胺包覆、氯元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

经电化学测试，所得到的聚酰亚胺包覆、氯元素掺杂改性的镍锰酸锂材料在0.2c倍率下，首次放电比容量为140.0mah/g，在1c倍率下循环200次后，比容量为124.0mah/g，保持率为91.9%。

试验例1氟元素掺杂改性，不同包覆改性的镍锰酸锂材料的性能研究

实验号1-1聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料：

一种聚酰亚胺包覆氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h，得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料粉末。

（2）以25ml二甲基乙酰胺为溶剂，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

实验号1-2碳包覆氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料：

一种碳包覆氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70m无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h，得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）将1g明胶溶解在100ml去离子水中，然后在50℃搅拌2h，然后加入0.05g炭黑和5g氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料，随后超声分散30min，将混合物在50℃搅拌1h，然后将混合物过滤，在烘箱中于105℃烘干，然后在300℃下烧结3h，得到碳包覆的氟掺杂镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

试验例1-3氧化铝包覆溴元素掺杂改性的镍锰酸锂材料：

一种氧化铝包覆氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）水浴加热30ml无水乙醇至60℃左右，随后加入异丙醇铝0.10g，搅拌20min，待异丙醇铝全部溶解，加入5g氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料，继续搅拌1h，然后升温至70℃，搅拌蒸干，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在400℃下烧结3h，得到氧化铝包覆的氟掺杂镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

效果例1：将试验例1中的各个试验下的产品进行电化学性能测试，具体见表1：

表1：试验例1的电化学性能测试

由实验结果可得试验例1的1c倍率下循环200次容量保持率远远大于试验例1-2和试验例1-3。

试验例2氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的试验条件研究

试验例2-1：

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h，得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以25ml二甲基乙酰胺为溶剂，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

试验例2-2：

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的3.879g碳酸锂、11.441g四氧化三锰、3.773g氧化镍和0.1038g氟化锂放入100ml小砂磨罐中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h，得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺为溶剂25ml，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

试验例2-3：

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐中，以70ml无水乙醇为溶剂,2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在800℃下烧结10h，得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺（25ml）为溶剂，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末（5g），超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于35℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

试验例2-4：

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入500ml球磨罐中，以无水乙醇为溶剂，300转/min转速球磨10h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,将得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以25ml二甲基乙酰胺为溶剂，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气氛围搅拌1h后，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料粉末，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于35℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1~2h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

效果测试2

将试验例2中的各个试验下的产品进行电化学性能测试，具体见表2：

表2试验例2的电化学性能测试

由实验结果可得试验例2-1的1c倍率下循环200次容量保持率远远大于试验例2-2、2-3和2-4。

试验例3聚酰亚胺包覆改性的镍锰酸锂材料的试验条件研究

试验例3-1

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺为溶剂25ml，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气气氛下搅拌1h，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

试验例3-2

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺为溶剂25ml，配制浓度为1.5%的聚酰胺酸溶液，氩气气氛下搅拌1h，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

试验例3-3

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺为溶剂25ml，配制浓度为0.5%的聚酰胺酸溶液，氩气气氛下搅拌1h，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于100℃、200℃、300℃、450℃各处理1h，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

试验例3-4

一种聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料的制备方法，其包括如下步骤：

（1）称取化学计量比的碳酸锂3.879g、二氧化锰14.490g、氧化镍3.773g和氟化铵0.151g放入100ml小砂磨罐子中，以70ml无水乙醇为溶剂，2000转/min转速砂磨2h，将得到的混合物放在烘箱中于105℃烘干，然后在900℃下烧结9h,得到氟掺杂的镍锰酸锂（lini0.5mn1.5o3.96f0.04）正极材料。

（2）以二甲基乙酰胺为溶剂25ml，配制浓度为1%的聚酰胺酸溶液，氩气气氛下搅拌1h，加入5g步骤(1)得到的镍锰酸锂正极材料，超声处理10min，超声频率为20khz，温度为35℃，抽滤，于40℃条件下减压干燥4h，然后在氮气气氛下于60℃处理30min、120℃处理30min、200℃处理1h、300℃处理1h、400℃处理10min，得到聚酰亚胺包覆、氟元素掺杂改性的镍锰酸锂材料。

效果测试3

将试验例3中的各个试验下的产品进行电化学性能测试，具体见表3：

表3试验例3的电化学性能测试

由实验结果可得试验例3-1的1c倍率下循环200次容量保持率远远大于试验例3-2、3-3和3-4。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。