一种锰酸锂正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锰酸锂正极材料的制备方法,将锂源、混合金属化合物溶解后加入碳源，通过喷雾造粒得到含碳的锰酸锂正极材料。其中，混合金属化合物由锰盐、铝化合物和/或镁化合物组成；该制备方法可一次制备含有碳的锂复合氧化物，与现有技术中首先制备锰酸锂材料再附加包覆碳或结合碳的工序相比，步骤简单、制备时间短、节约了能源、降低了制备成本。通过高温燃烧法，碳源在高温燃烧下热分解产生碳，且产生的碳可以在锰酸锂材料内部均一地分散，并形成导电网络，使得正极材料导电性大幅提高，从而使锂离子电池具有出色的急速充放电性能同时具有较高的能量密度。

Method for preparing lithium manganate cathode material

The invention discloses a preparation method of a lithium manganate cathode material, which is characterized in that the lithium source and the mixed metal compound are dissolved and then added into the carbon source. Among them, a mixed metal compound by manganese salt, aluminum compounds and / or magnesium compounds; the preparation method of a lithium composite oxide preparation containing carbon, and the existing technology in the first preparation of lithium manganate material added with carbon or carbon coating process, simple steps, short preparation time, saving the energy and reduce the cost of preparation. Through the high temperature combustion method, carbon source to produce carbon under high temperature combustion and thermal decomposition, the carbon can be dispersed in the internal uniform lithium manganate material, and the formation of conductive network, the electrical conductivity of the cathode is greatly improved, so that the lithium ion battery has excellent rapid charge and discharge at high energy density.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源材料
，涉及一种锂离子电池正极材料，具体地说涉及一种锰酸锂正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型绿色电池，其具有重量轻、能量密度高、工作电压高、循环寿命长、安全无污染等优势，越来越多地得到国内外电池产业的重视。其中非水溶系二次电池由于具有高能量密度，近些年得到广泛关注，并已逐渐应用于手机、数码相机、笔记本电脑、电动汽车、油电混合汽车、铁路等的电源。在众多非水溶系电池中，最广为被市场接受的是锂离子二次电池，对锂离子电池的研究已成为备受关注的热点。正极材料是锂离子尤其是动力锂离子电池的关键组成，传统正极材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、钴镍锰酸锂(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)等锂和过渡金属的复合氧化物，其中，钴酸锂目前应用最多，但是其存在安全性差的问题，在150℃高温下易爆炸，且成本高、循环寿命短。镍酸锂存在合成困难、循环稳定性差的问题。而钴镍锰三元电池材料由于钴资源缺乏、价格高，也存在生产成本高、很难成为主流动力型锂离子电池的问题。并且上述材料均无法同时满足能量密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：a、按照Li、金属阳离子的摩尔比为1:2将锂源、混合金属化合物溶解并混合均匀，得到混合溶液；所述混合金属化合物由锰盐、铝化合物和/或镁化合物组成,所述锰盐与所述铝化合物和/或镁化合物的摩尔比为(1.8‑1.99:0.01‑0.2)；b、向所述混合溶液中加入碳源并搅拌均匀，所述碳源的质量占所述混合溶液质量的5‑20％，得到反应原液；c、将所述反应原液喷雾造粒，形成掺杂有碳的锰酸锂正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：a、按照Li、金属阳离子的摩尔比为1:2将锂源、混合金属化合物溶解并混合均匀，得到混合溶液；所述混合金属化合物由锰盐、铝化合物和/或镁化合物组成,所述锰盐与所述铝化合物和/或镁化合物的摩尔比为(1.8-1.99:0.01-0.2)；b、向所述混合溶液中加入碳源并搅拌均匀，所述碳源的质量占所述混合溶液质量的5-20％，得到反应原液；c、将所述反应原液喷雾造粒，形成掺杂有碳的锰酸锂正极材料。2.根据权利要求1所述的锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于，所述步骤c中所述喷雾造粒的方法为喷雾燃烧法、喷雾热分解法或喷雾干燥法。3.根据权利要求2所述的锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于，所述喷雾造粒的方法为喷雾燃烧法，其中燃烧温度为500-900℃，燃烧时间为1-24h。4.根据权利要求3所述的锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于，所述锂源为硝酸锂、氢氧化锂、碳酸锂、氧化锂、氢氧化锂、锂醇盐、甲酸锂、乙酸锂中的至少一种；所述锰盐为氯化锰、醋酸锰、...

【专利技术属性】
技术研发人员：获原隆，陈庆，吉川晃敏，
申请(专利权)人：深圳复兴新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44