一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料及其製備方法與流程
2023-06-04 23:59:43 1
技術領域
本發明屬於材料學領域，涉及一種鋰電池的正極材料，具體來說是一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料及其製備方法。
背景技術：
鋰離子電池廣泛應用於各類可攜式電子產品（行動電話、PDA、筆記本電腦等）中，並將在混合動力汽車和純動力汽車中擁有廣闊市場，已經成為最有競爭力和最具發展潛力的二次電池。
商業化鋰離子電池普遍採用的正極材料是LiCoO2，然而LiCoO2價格昂貴，且Co為重金屬，毒性較大，安全性差，極大限制了這種電池在電動車和規模儲能領域的應用。目前，在眾多鋰離子電池正極材料裡，正矽酸鹽系材料Li2MnSiO4不僅具有原料豐富廉價、安全性好、對環境友好等優點，並且其理論比容量高達330mAh/g，遠遠高於橄欖石型LiFePO4的理論比容量170mAh/g，被認為是非常有應用前景的鋰離子電池正極材料。然而，目前製備的Li2MnSiO4正極材料的實際比容量遠遠低於理論比容量，並且在循環過程中衰減迅速，究其原因，考慮到兩個因素，一是由於正矽酸鹽材料導電性很差，充放電過程中，極化現象很嚴重；二是正矽酸鹽材料充電截止電壓達到了4.8v，目前電解液還不能很好的適應高壓，電解液在高電壓條件下，會發生分解，造成電化學性能的惡化。
由於正矽酸鹽材料本徵電子導電率非常低，這導致純相的正矽酸鹽電化學性能非常差，限制著該材料的應用。目前針對正矽酸鹽材料的改性研究較多，其中之一為對Li2MnSiO4進行離子摻雜。已用於摻雜的離子包含：P5+、Zn2+、Mg2+、Al3+、Fe2+和Cr2+等。這些摻雜都在一定程度上提高了Li2MnSiO4材料的電化學性能，但依然存在循環穩定性差和電導率低等問題。
技術實現要素：
針對現有技術中的上述技術問題，本發明提供了一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料及其製備方法，所述的這種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料及其製備方法要解決現有技術中的Li2MnSiO4材料的循環穩定性差和電導率低的技術問題。
本發明提供了一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料，所述的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料為碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其分子式為Li2+xMnBxSi1-xO4/C,其中x=0.03-0.1。
本發明還提供了上述的一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料的製備方法，包括如下步驟：
1)一個溶膠凝膠法製備混合聚陰離子型矽酸錳鋰的步驟：
稱取二水乙酸鋰、四水乙酸錳、硼酸和檸檬酸於容器中，加入去離子水並攪拌直到完全溶解，再向溶液中加入正矽酸四乙酯和無水乙醇的混合溶液，攪拌均勻，超聲震蕩，然後將容器口密封，在密閉回流系統中恆溫75~80℃水浴11~12h形成白色乳狀溶膠，再逐漸加熱到80~82℃，使溶劑蒸發，最後變成粘狀溶膠；
上述所用的C2H3O2Li·2H2O、C4H6MnO4·4H2O、H3BO3、檸檬酸、去離子水、正矽酸四乙酯和無水乙醇的用量，按C2H3O2Li·2H2O：C4H6MnO4·4H2O：H3BO4：檸檬酸：去離子水：正矽酸四乙酯：無水乙醇為(2+x)mol:1mol:（x）mol:90g：500ml:(1-x)mol：1.366(1-x)mol的比例計算，其中x為0.03-0.1；
2)然後將白色溶膠在鼓風乾燥箱內75~80℃乾燥20~22h，得到白色晶狀幹凝膠，將幹凝膠研磨後，進行煅燒，控制升溫速率為3~5℃/min升溫至700~750℃，在保護氣體條件下保溫12~10h，然後隨爐冷卻至室溫，得到前驅體，使用研缽研磨1.5~2h，即得到混合聚陰離子型矽酸錳鋰；
所述保護氣體為純度為99%以上的氮氣。
進一步的，步驟（1）所用的C2H3O2Li·2H2O用LiOH·H2O或Li2CO3替代。
進一步的，步驟（1）所用的C4H6MnO4·4H2O用MnCO3或MnN2O6·4H2O替代。
進一步的，步驟（1）所用的檸檬酸用葡萄糖、蔗糖或抗壞血酸替代。
進一步的，步驟（1）所用的氮氣可用氬氣代替。
進一步的，步驟（1）所述攪拌的轉速為600~700轉/分。
進一步的，步驟（1）所述正矽酸四乙酯和無水乙醇的體積比為1:0.357(正矽酸四乙酯和無水乙醇的摩爾比為1:1.366)。
本發明的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料為在純相Li2MnSiO4/C材料晶體中摻雜B元素。本發明的製備方法是溶膠-凝膠法，即根據摻雜元素和錳元素的摩爾比不同向容器中加入不同量的硼酸，再稱取一定量的乙酸鋰、乙酸錳和正矽酸四乙酯於容器中，用檸檬酸作為絡合劑，在密閉回流系統中恆溫水浴，形成溶膠凝膠後，真空乾燥，進行研磨，最後高溫煅燒後自然冷卻至室溫，即得到混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料。
本發明在含碳Li2MnSiO4材料晶格中摻雜B元素，形成分子式為Li2+xMnBxSi1-xO4/C的硼摻雜矽酸錳鋰，其中x為0.03-0.1，該混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料在0.1C下進行充放電，充放電電壓範圍為1.5-4.8V，最大放電容量達到164.2 mAh/g。並且具有良好的循環穩定性。
本發明利用非金屬離子摻雜製備碳包覆的矽酸錳鋰材料是解決鋰離子電池正極材料Li2MnSiO4導電性欠佳的簡單有效方法。本發明提供一種溶膠凝膠法製備納米顆粒的矽酸錳鋰材料，同時在材料中摻雜非金屬B離子及碳材料。所獲得的碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰材料，相比碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰材料具有更好的倍率性能和循環穩定性。
本發明由於表面含有一層均勻的碳包覆層，該碳包覆層可以提高矽酸錳鋰材料的電子電導率。與目前已經報導的未包覆的矽酸錳鋰材料相比，包覆碳的矽酸錳鋰材料放電比容量均由一定幅度的提高。
本發明和已有技術相比，其技術進步是顯著的。本發明相對於碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰材料來講，由於硼的摻雜，使得最終所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料電化學性能得到提升，其倍率性能和循環穩性能都比碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰的倍率性能和循環穩性能明顯提升，即最終所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料有較高的充放電容量、更好的循環穩定性和倍率性能。
附圖說明
圖1是對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1、實施例2、實施例3和實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰的XRD圖；
圖2a是對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰的SEM圖；
圖2b是實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰的SEM圖；
圖2c是實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰的TEM圖；
圖3a是對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1、實施例2、實施例3和實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰在0.1C下的首次充放電曲線；
圖3b是對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1、實施例2、實施例3和實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰在0.1C下的循環性能。
具體實施方式
下面通過具體的實施例並結合附圖對本發明進一步說明，但並不限制本發明。
電池體系的裝配：
a、將本發明所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料為原料製備正極極片：
即將混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料、PVDF、乙炔黑按鋰離子電池正極材料：PVDF：乙炔黑的質量比為80:10:10的比例混合，以N-甲基吡硌烷酮（NMP）為溶劑，通過磁力攪拌製成均勻漿料，塗布在鋁箔上，於100℃恆溫烘箱中真空烘乾備用；
b、以鋰片材料製備負極極片
c、採用上述的正、負極片，用含1M LiPF6/(EC(碳酸乙烯酯)+DMC (碳酸二甲酯)+EMC (碳酸甲基乙基酯)，其中EC：DMC：EMC體積比為1：1：1的有機溶液作為電解液，裝配成紐扣電池。
實施例1
一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料，為碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2+xMnBxSi1-xO4/C，其中x=0.06。
上述的一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料的製備方法，具體包括如下步驟：
（1）、稱取2.06mol的二水乙酸鋰、1mol四水乙酸錳、0.06mol硼酸和90g檸檬酸於容器中，加入500ml去離子水並在磁力攪拌器上攪拌溶解，直到固體顆粒完全溶解，再向溶液中加入無水乙醇(94ml)和正矽酸四乙酯(263.2ml)的混合溶液，攪拌均勻，超聲震蕩，然後將容器口密封，在密閉回流系統中恆溫80℃水浴12h形成白色乳狀溶膠，再逐漸加熱到80~82℃，使溶劑蒸發，最後慢慢變成粘狀溶膠；
上述所用的C2H3O2Li·2H2O、C4H6MnO4·4H2O、H3BO3和正矽酸四乙酯的用量，按摩爾比計算，C2H3O2Li·2H2O：C4H6MnO4·4H2O：H3BO4：正矽酸四乙酯為(2+x)mol:1mol:x:(1-x)mol，其中x為0.06；
(2)、將上述步驟（1）所得的白色溶膠在鼓風乾燥箱內80℃乾燥20h，得到白色晶狀幹凝膠，將幹凝膠研磨後，進行煅燒，控制升溫速率為3℃/min升溫至700℃，在保護氣體條件下保溫12h，然後隨爐冷卻至室溫，得到前驅體，使用研缽研磨2h，得到混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2.06MnB0.06Si0.94O4/C，摻雜量為x=0.06；
所述保護氣體為高純氮氣體；
對照實施例1
一種鋰離子電池正極材料，即碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，其分子式為Li2MnSiO4/C；
上述的一種鋰離子電池正極材料的製備方法，具體包括如下步驟：
（1）、稱取2mol的二水乙酸鋰、1mol四水乙酸錳和90g檸檬酸於容器中，加入500ml去離子水並在磁力攪拌器上攪拌溶解，直到固體顆粒完全溶解，再向溶液中加入無水乙醇(100ml)和正矽酸四乙酯(280ml)的混合溶液，攪拌均勻，超聲震蕩，然後將容器口密封，在密閉回流系統中恆溫80℃水浴12h形成白色乳狀溶膠，再逐漸加熱到80~82℃，使溶劑蒸發，最後慢慢變成粘狀溶膠；
上述所用的C2H3O2Li·2H2O、C4H6MnO4·4H2O和正矽酸四乙酯的用量，按摩爾比計算，C2H3O2Li·2H2O：C4H6MnO4·4H2O：正矽酸四乙酯為2mol:1mol:1mol；
(2)、將上述步驟（1）所得的白色溶膠在鼓風乾燥箱內80℃乾燥20h，得到白色晶狀幹凝膠，將幹凝膠研磨後，進行煅燒，控制升溫速率為3℃/min升溫至700℃，在保護氣體條件下保溫12h，然後隨爐冷卻至室溫，得到前驅體，使用研缽研磨2h，得到碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰；
所述保護氣體為高純氮氣體；
實施例2
一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料，為碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2+xMnBxSi1-xO4/C，其中x=0.03。
上述的一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料的製備方法，具體包括如下步驟：
（1）、稱取2.03mol的二水乙酸鋰、1mol四水乙酸錳、0.03mol硼酸和90g檸檬酸於容器中，加入500ml去離子水並在磁力攪拌器上攪拌溶解，直到固體顆粒完全溶解，再向溶液中加入無水乙醇(97ml)和正矽酸四乙酯(271.6ml)的混合溶液，攪拌均勻，超聲震蕩，然後將容器口密封，在密閉回流系統中恆溫80℃水浴12h形成白色乳狀溶膠，再逐漸加熱到80~82℃，使溶劑蒸發，最後慢慢變成粘狀溶膠；
上述所用的C2H3O2Li·2H2O、C4H6MnO4·4H2O、H3BO3和正矽酸四乙酯的用量，按摩爾比計算，C2H3O2Li·2H2O：C4H6MnO4·4H2O：H3BO4：正矽酸四乙酯為(2+x)mol:1mol:x:(1-x)mol，其中x為0.03；
(2)、將上述步驟（1）所得的白色溶膠鼓風乾燥箱內80℃乾燥20h，得到白色晶狀幹凝膠，將幹凝膠研磨後，進行煅燒，控制升溫速率為3℃/min升溫至700℃，在保護氣體條件下保溫12h，然後隨爐冷卻至室溫，得到前驅體，使用研缽研磨2h，得到混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2.03MnB0.03Si0.97O4/C，摻雜量為x=0.03；
所述保護氣體為高純氮氣體；
實施例3
一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料，為碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2+xMnBxSi1-xO4/C，其中x=0.08。
上述的一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料的製備方法，具體包括如下步驟：
（1）、稱取2.08mol的二水乙酸鋰、1mol四水乙酸錳、0.08mol硼酸和90g檸檬酸於容器中，加入500ml去離子水並在磁力攪拌器上攪拌溶解，直到固體顆粒完全溶解，再向溶液中加入無水乙醇(92ml)和正矽酸四乙酯(257.6ml)的混合溶液，攪拌均勻，超聲震蕩，然後將容器口密封，在密閉回流系統中恆溫80℃水浴12h形成白色乳狀溶膠，再逐漸加熱到80~82℃，使溶劑蒸發，最後慢慢變成粘狀溶膠；
上述所用的C2H3O2Li·2H2O、C4H6MnO4·4H2O、H3BO3和正矽酸四乙酯的用量，按摩爾比計算，C2H3O2Li·2H2O：C4H6MnO4·4H2O：H3BO4：正矽酸四乙酯為(2+x)mol:1mol:x:(1-x)mol，其中x為0.08；
(2)、將上述步驟（1）所得的白色溶膠鼓風乾燥箱內80℃乾燥20h，得到白色晶狀幹凝膠，將幹凝膠研磨後，進行煅燒，控制升溫速率為3℃/min升溫至700℃，在保護氣體條件下保溫12h，然後隨爐冷卻至室溫，得到前驅體，使用研缽研磨2h，得到混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2.08MnB0.08Si0.92O4/C，摻雜量為x=0.08；
所述保護氣體為高純氮氣體；
實施例4
一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料，為碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2+xMnBxSi1-xO4/C，其中x=0.1。
上述的一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料的製備方法，具體包括如下步驟：
（1）、稱取2.1mol的二水乙酸鋰、1mol四水乙酸錳、0.1mol硼酸和90g檸檬酸於容器中，加入500ml去離子水並在磁力攪拌器上攪拌溶解，直到固體顆粒完全溶解，再向溶液中加入無水乙醇(90ml)和正矽酸四乙酯(252ml)的混合溶液，攪拌均勻，超聲震蕩，然後將容器口密封，在密閉回流系統中恆溫80℃水浴12h形成白色乳狀溶膠，再逐漸加熱到80~82℃，使溶劑蒸發，最後慢慢變成粘狀溶膠；
上述所用的C2H3O2Li·2H2O、C4H6MnO4·4H2O、H3BO3和正矽酸四乙酯的用量，按摩爾比計算，C2H3O2Li·2H2O：C4H6MnO4·4H2O：H3BO4：正矽酸四乙酯為(2+x)mol:1mol:x:(1-x)mol，其中x為0.1；
(2)、將上述步驟（1）所得的白色溶膠鼓風乾燥箱內80℃乾燥20h，得到白色晶狀幹凝膠，將幹凝膠研磨後，進行煅燒，控制升溫速率為3℃/min升溫至700℃，在保護氣體條件下保溫12h，然後隨爐冷卻至室溫，得到前驅體，使用研缽研磨2h，得到混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜的矽酸錳鋰的分子式為Li2.1MnB0.1Si0.9O4/C，摻雜量為x=0.1；
所述保護氣體為高純氮氣體；
採用Bruker公司型號為D8ADVANCE型的X射線衍射儀對上述對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1、實施例2、實施例3和實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰分別進行測試，所得的XRD圖如圖1所示，圖1中x=0表示對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，x=0.06表示實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.03表示實施例2所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.08表示實施例3所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.1表示實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰。從圖1中可以看出實施例1-4所得混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰與對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰具有相同的XRD圖譜，說明了B的摻雜並沒有改變矽酸錳鋰的晶體結構。
採用Hitachi S-4700-II型儀器對上述對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰分別進行掃描，所得的SEM圖如圖2a、圖2b所示，從圖2a、圖2b中可以看出，碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰均為顆粒尺寸約為50-100納米的納米級粉體材料，碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰團聚現象較為明顯，而碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰顆粒相對較為均勻。由此表明本發明的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰顆粒細小、分布均勻。
用FEI TecnaiG2 20型透射電子顯微鏡對實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰進行透射電鏡測試，所得的TEM圖如圖2c所示，從圖2c中可以看出碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰外面有一層包覆層，根據合成原料和成分分析，該包覆層為碳包覆層，由此表明了檸檬酸作為絡合劑的同時起到了碳源的作用，由於檸檬酸在混合過程均勻分布在產物中，因此最終形成的碳包覆層較為均勻。因此，本發明的最終所得的碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰具有良好的電子導電性能。
將上述對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1、實施例2、實施例3和實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰分別裝配成紐扣電池，然後用武漢金諾電子有限公司的LAND電池測試儀器控制恆溫25℃的條件下以0.1C倍率進行充放電測試，充放電電壓範圍為1.5V-4.8V，其充放電結果如圖3a所示，圖3a中x=0表示對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，x=0.06表示實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.03表示實施例2所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.08表示實施例3所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.1表示實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰。從圖3a中可以看出,相比於對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，實施例1-4所得混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰在放電比容量上均有不同程度的提高，0.1C下，對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰放電比容量為119.2mAh/g，實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜量為x=0.06的矽酸錳鋰的放電比容量為164.2mAh/g，實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜量為x=0.1的矽酸錳鋰的放電比容量為126.9mAh/g，實施例3所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜量為x=0.08的矽酸錳鋰和實施例2所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，其中硼摻雜量為x=0.03的矽酸錳鋰的放電比容量分別為146.2mAh/g和157mAh/g，由此表明了B的摻雜在一定程度上提升了Li2MnSiO4的電化學性能。
在0.1C下所得的倍率性能曲線如圖3b所示，圖3b中x=0表示對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰，x=0.06表示實施例1所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.03表示實施例2所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.08表示實施例3所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，x=0.1表示實施例4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰。從圖3b中可以看到，隨著循環次數的增加，所有材料的放電比容量均有一定程度的下降，但總體效果看來，實施例1-4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰比對照實施例1所得的碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰具有更好的電化學性能，在50次的循環內，實施例1-4所得的混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰始終保持比碳包覆的未摻雜硼的矽酸錳鋰具有更高的放電比容量。
綜上所述，本發明的一種混合聚陰離子型矽酸錳鋰正極材料即碳包覆的硼摻雜的矽酸錳鋰，具有較高的放電比容量及更好的循環性能。
以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬於本發明的保護範圍。