CN103779555A - 一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法 - Google Patents

一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法。本发明的技术方案要点主要包括以下步骤：（1）将称取的原料混入分散剂中，球磨，干燥，然后于450-550℃的温度煅烧4-6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）将步骤（2）捏合造粒的活性材料LiMn2-xMgxO4与磷酸铝按照不同的质量比分别混合，并且分别加入分散剂球磨4小时，然后于800-900℃的温度煅烧5-10小时制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。本发明制备的尖晶石型锰酸锂所制备的锂离子电池在充放电过程中锰元素的溶解得到了抑制，并且晶型稳定，500℃下0.5C倍率50次循环电池容量为初次测试电容的98%。

Description

一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法。
背景技术
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色环保、可再生的化学能源，目前正以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了笔记本电脑、数码照相机和电动工具等应用领域，并有可能取代氟镍电池和氢镍电池用于航天领域。锂离子电池的市场将会爆发性增长已经无需置疑，而正极材料是制造锂离子电池的关键材料之一。尖晶石型锰酸锂具有资源丰富、价格低廉、能量密度高、无污染、易回收和安全性好等优点，被认为是最具有发展前景的锂离子电池正极材料，尤其在动力电源方面的应用更具有较强的优势。
影响锰酸锂材料循环性能的原因主要有以下几点：①锰的溶解(Mn3+分解成Mn2+)及其材料结构的变化；②钝化膜的形成；③ Jahn-Te11er效应；④电解液的分解等。对此，通过体相掺杂，即在合成锰酸锂时加入金属或非金属元素如Cr，A1，Mg，Ni，Co，Nb，Sn或Sr等元素，希望使得尖晶石型LiMn2O4的八面体结构在循环过程中更加稳定，以抑制Jahn-Te11er效应的发生，提高循环性能，但效果并不理想。通过表面修饰，即在锰酸锂颗粒表面包覆一层金属氧化物、氟化合物或钻锂复合氧化物等，来减少活性材料与电解液的直接接触，从而降低Mn在电解液中的溶解，提高锂离子电池的高温循环性能。
现有技术中常采用对尖晶石型锰酸钾掺杂其他金属和/或包覆的手段解决这一问题。公开号为CN101038965A的专利文献中，在掺杂锰酸锂的基础上包覆一层硼锂复合氧化物、钴锂复合氧化物、钒锂复合氧化物或碳层中的至少一种，使锰酸锂材料的常温循环及高温循环性能得到了一定的提升，但是由于锰酸锂材料本身的疏松多孔、比表面积大，表面不光滑，采用包覆方法时包覆物可能掺杂到晶粒中去，会导致包覆物分散不均匀或包覆元素不能形成浓度梯度，而达不到应有的包覆效果。又如专利申请号为200910236078.2的专利文献中提到的的尖晶石型锰酸锂，该锰酸锂制备锂离子电池后测得高温下循环100周后容量仅为83.01%，300周后容量保持率仅为88.49%，对锂离子电池的电池容量的保持能力有限。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，以解决尖晶石型锰酸锂高温下循环使用电容量损失较多的技术问题。
本发明的技术方案为：一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：（1）锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照如下摩尔比分别称取原料锂源化合物、锰氧化合物和含有金属镁的化合物，其中n（锂源化合物）：n（锰氧化合物）：n（含有金属镁的化合物）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入分散剂中，球磨，干燥，然后于450-550℃的温度煅烧4-6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=A的比例范围内称取不同配比的磷酸铝，其中0<A≤0.1，将称取的磷酸铝与捏合造粒的正极活性材料LiMn2-xMgxO4按照质量配比由小到大的顺序逐步混合，并逐步加入分散剂球磨4小时，然后于800-900℃的温度煅烧5-10小时制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4；所述的锂源化合物为Li2CO3、LiNO3或CH3COOLi ·2H20中的至少一种；所述的锰氧化合物为化学二氧化锰或Mn3O4中的至少一种；所述的含有金属镁的化合物为氢氧化镁、碳酸镁或氧化镁；所述的分散剂为甲醇、乙醇、丙酮或异丙醇中的至少一种。
本发明所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：（1）按照如下摩尔比分别称取原料碳酸锂、四氧化三锰和含有金属镁的化合物，其中n（碳酸锂）：n（四氧化三锰）：n（含有金属镁的化合物）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入乙醇分散剂中，球磨，干燥，然后于450-550℃的温度煅烧4-6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）按照磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01、m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02和m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的比例分别称取磷酸铝，首先将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01的配比称取的磷酸铝与捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02的配比称取的磷酸铝与上述经过一次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，最后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的配比称取的磷酸铝与上述经过两次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将经过三次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料于800-900℃的温度煅烧5-10小时即制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
本发明所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，所述的磷酸铝包覆于步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4颗粒上，并且该磷酸铝包覆层呈梯度浓度分布。
本发明的制备方法简便，操作简单，能够有效地提高生产效率，节省成本，制备的尖晶石型锰酸锂所制备的锂离子电池在充放电过程中锰元素的溶解得到了抑制，并且晶型稳定， 500℃下0.5C倍率50次循环电池容量为初次测试电容的98%。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
（1）锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照如下摩尔比分别称取原料Li2CO3、化学二氧化锰和碳酸镁，其中n（Li2CO3）：n（化学二氧化锰）：n（碳酸镁）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入分散剂甲醇中，球磨，干燥，然后于500℃的温度煅烧5小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.005、m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.015和m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.025的比例分别称取磷酸铝，首先将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.005的配比称取的磷酸铝与捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入甲醇分散剂球磨4小时，然后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.015的配比称取的磷酸铝与上述经过一次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入甲醇分散剂球磨4小时，最后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.025的配比称取的磷酸铝与上述经过两次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入甲醇分散剂球磨4小时，然后将经过三次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料于800-900℃的温度煅烧5小时即制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
实施例2
（1）锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照如下摩尔比分别称取原料LiNO3、Mn3O4和氢氧化镁，其中n（LiNO3）：n（Mn3O4）：n（氢氧化镁）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入分散剂乙醇中，球磨，干燥，然后于450℃的温度煅烧6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01、m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02和m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的比例分别称取磷酸铝，首先将质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01的配比称取的磷酸铝与捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02的配比称取的磷酸铝与上述经过一次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，最后将质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的配比称取的磷酸铝与上述经过两次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将经过三次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料于800-900℃的温度煅烧8小时即制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
实施例3
（1）锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照如下摩尔比分别称取原料CH3COOLi ·2H20、化学二氧化锰和氧化镁，其中n（CH3COOLi ·2H20）：n（化学二氧化锰）：n（氧化镁）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入分散剂丙酮中，球磨，干燥，然后于550℃的温度煅烧4小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02、m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.05和m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.1的比例分别称取磷酸铝，首先将质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02的配比称取的磷酸铝与捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入丙酮分散剂球磨4小时，然后将质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.05的配比称取的磷酸铝与上述经过一次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入丙酮分散剂球磨4小时，最后将质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.1的配比称取的磷酸铝与上述经过两次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入丙酮分散剂球磨4小时，然后将经过三次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料于800-900℃的温度煅烧10小时即制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
实施例4
    （1）锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照如下摩尔比分别称取原料碳酸锂、四氧化三锰和含有金属镁的化合物，其中n（碳酸锂）：n（四氧化三锰）：n（含有金属镁的化合物）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入乙醇分散剂中，球磨，干燥，然后于450-550℃的温度煅烧4-6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01、m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02和m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的比例分别称取磷酸铝，首先将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01的配比称取的磷酸铝与捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02的配比称取的磷酸铝与上述经过一次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，最后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的配比称取的磷酸铝与上述经过两次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将经过三次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料于800-900℃的温度煅烧10小时即制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
本发明的制备过程中通过掺杂金属镁能使其尖晶石型锰酸锂结构更加稳定，掺杂金属Mg进入晶格后与氧形成的Mg-O键较Mn-O键的稳定性强，从而稳定晶格防止晶格变为四方晶型。
通过将原料分散在上述有机溶剂中，能防止混合过程中研磨后露出的表面被氧气氧化生成其他氧化物而影响最终做的产品的晶格结构，使得原料颗粒研磨充分，所得物料粒径小，比表面积大，包覆充分。由于所用溶剂为挥发温度较低的有机溶剂，因而本文中干燥均为真空干燥，在50-100℃下干燥。
包覆A1PO4能减少锰酸锂材料在充放电过程中与电解液的接触，防止Mn2+溶解与电解液分解，从而维持高温下电子导电率。还能减小正极材料传递的阻抗，抑制锂离子在反复脱出-嵌入过程中电荷传递阻抗的增人，降低了二次锂离子电池在循环充放电过程中电容量的哀减。经锻烧，包覆在尖晶石型锰酸锂表面的A1PO4与LiMn2-xMgxO4发生反应实现纳米级包覆，使得颗粒包覆更均匀。
本发明提供的上述方法中通过球磨能使锂源化合物、锰氧化合物和含有金属Mg的化合物充分混合均一，并改善锰源化合物的颗粒形貌，去除锰源化合物的表面菱角，提高所制得材料振实密度和压实密度；另一方面，A1PO4经过球磨后，细度得到提高，增强其在正极活性材料LiMn2-xMgxO4中的分散性，使得包覆更均匀。优选的，此处所用球磨为超细球磨，超细球磨通过常用的超细球磨机实现，其中所用球磨介质为现有技术中常用研磨LiMn2-xMgxO4的球磨介质及其重量组合，如氧化铝球磨介质或氧化锆球磨介质。
将实施例1-4所得的尖晶石型锰酸锂作为正极活性材料，依常规工艺制成正极片，制备正极片时活性材料、乙炔黑和PVDF按照质量比为85:10:5，隔膜为聚丙烯微孔膜，电解液为lmol/L的LiPF6：碳酸乙烯脂+碳酸二甲酷=1:1(体积比)，负极片为锂片。在氮气保护的手套箱中制成2025型扣式电池，再用市售电池测试仪进行电池充放电的性能测试。实验条件：充放电电压为3. 0-4. 35V，充放电倍率分别为0. 2C，0. 5C，对所制得电池的性能进行测试，测试温度为50-60℃。经检测，该正极材料的振实密度为2.3g/cm3，粒度D50为11.31μm。将此正极材料制成2025型扣式电池后，检测表明0.5C首次放电容量为107mAh/g，50次循环容量保持率为98%，说明通过包覆A1PO4的尖晶石型锰酸锂所制得电池的循环使用电池容量保持能力得到了较大的提高。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (7)

1.一种包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：（1）锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，按照如下摩尔比分别称取原料锂源化合物、锰氧化合物和含有金属镁的化合物，其中n（锂源化合物）：n（锰氧化合物）：n（含有金属镁的化合物）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入分散剂中，球磨，干燥，然后于450-550℃的温度煅烧4-6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备，在磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=A的比例范围内称取不同配比的磷酸铝，其中0<A≤0.1，将称取的磷酸铝与捏合造粒的正极活性材料LiMn2-xMgxO4按照质量配比由小到大的顺序逐步混合，并逐步加入分散剂球磨4小时，然后于800-900℃的温度煅烧5-10小时制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
2.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于：所述的锂源化合物为Li2CO3、LiNO3或CH3COOLi ·2H20中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于：所述的锰氧化合物为化学二氧化锰或Mn3O4中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于：所述的含有金属镁的化合物为氢氧化镁、碳酸镁或氧化镁。
5.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于：所述的分散剂为甲醇、乙醇、丙酮或异丙醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于主要包括以下步骤：（1）按照如下摩尔比分别称取原料碳酸锂、四氧化三锰和含有金属镁的化合物，其中n（碳酸锂）：n（四氧化三锰）：n（含有金属镁的化合物）=1.1:2:0.06，将称取的原料混入乙醇分散剂中，球磨，干燥，然后于450-550℃的温度煅烧4-6小时制得活性材料LiMn2-xMgxO4；（2）在步骤（1）制备的活性材料LiMn2-xMgxO4中加入粘结剂聚乙烯醇，在捏合机中捏合造粒并进行干燥处理；（3）按照磷酸铝与步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01、m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02和m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的比例分别称取磷酸铝，首先将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.01的配比称取的磷酸铝与捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.02的配比称取的磷酸铝与上述经过一次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，最后将按照质量比为m（磷酸铝）：m（LiMn2-xMgxO4）=0.03的配比称取的磷酸铝与上述经过两次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4混合，加入乙醇分散剂球磨4小时，然后将上述经过三次包覆的捏合造粒的锂离子电池正极活性材料于800-900℃的温度煅烧5-10小时即制得包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4。
7.根据权利要求1或6所述的包覆型锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4的制备方法，其特征在于：所述的磷酸铝包覆于步骤（2）捏合造粒的锂离子电池正极活性材料LiMn2-xMgxO4颗粒上，并且该磷酸铝包覆层呈梯度浓度分布。
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