一种高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种合成高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法，属于化学电池技术领域，它以水合硫酸锰为锰源、六水硫酸镍为镍源，以碳酸氢铵为沉淀剂，采用共沉淀方法合成得到空心球形镍锰前驱体，将前驱体与可溶性锂盐溶液混合后搅拌、烘干，将混合物烧结，得到直径为600‑2000nm的空心球形的LNMO正极材料。本发明专利技术工艺简单、操作方便、环境友好，原料来源丰富，易于量产化。

Method for preparing hollow spherical nickel manganate lithium anode material of high voltage lithium battery

The invention relates to a preparation method for synthesis of high voltage lithium battery cathode material of hollow spherical lithium nickel manganese oxide, which belongs to the technical field of chemical batteries, with manganese sulfate monohydrate as manganese source, nickel sulfate six water source, using ammonium hydrogen carbonate as precipitator, using hollow spherical nickel manganese precursor coprecipitation method synthesis of mixed precursor and soluble lithium salt solution after mixing, drying, sintering the mixture, LNMO cathode materials get hollow spherical diameter of 600 2000Nm. The invention has the advantages of simple process, convenient operation, friendly environment, abundant raw material sources and easy production.

【技术实现步骤摘要】
一种高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池正极活性材料空心球形镍锰酸锂的制备方法。属于锂离子电池

技术介绍
镍锰酸锂LiNi0.5Mn1.5O4为尖晶石型结构，是在锰酸锂的研究基础上，由Ni部分取代Mn所开发的一种电极材料，作为锂离子电池的正极材料，它具有4.7V高电压，三维锂离子的传输通道，高达650Wh/kg能量密度，使其受到广大研究者的关注，被认为是未来锂离子电池发展中最具前途与吸引力的正极材料之一。但LiNi0.5Mn1.5O4做正极材料仍存在不足，比如在温度＞55℃下循环过程中有不可忽视的容量衰减问题，在高电压下工作会与电解液发生严重的副反应，造成结构及化学稳定性变差，导致容量衰减。这限制了LiNi0.5Mn1.5O4材料的商业化发展。综合众多研究者的发现可知，尖晶石型镍锰酸锂材料的的制备方法和形貌对组成电池的电化学性能影响很大。目前镍锰酸锂制备方法主要有高温固相法、共沉淀法等多种方法。高温固相法由于方法简单、操作方便等优点，在实际生产中得到广泛应用，但高温固相法因混料的不均匀性，形成的材料粒径大，且不均匀；而以共沉淀法来制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1) 将MnSO4•H2O、NiSO4•6H2O 分散于有机溶剂中，搅拌30‑90min，得到镍锰盐的分散液；(2) 将碳酸盐分散到去离子水中，搅拌10‑30min，得到碳酸盐溶液；(3) 将碳酸盐溶液缓慢滴加到镍锰盐的分散液中，持续搅拌30‑120min，得到草绿色镍锰的碳酸盐沉淀；(4) 将（3）所得的沉淀进行过滤洗涤，收集沉淀物，并将沉淀物干燥处理；(5) 将干燥好的沉淀与可溶性锂盐溶液进行搅拌、蒸干；干燥后进行碾磨，待碾磨均匀后进行烧结，得到空心球形锂离子正极材料镍锰酸锂。

【技术特征摘要】
1.一种高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将MnSO4•H2O、NiSO4•6H2O分散于有机溶剂中，搅拌30-90min，得到镍锰盐的分散液；(2)将碳酸盐分散到去离子水中，搅拌10-30min，得到碳酸盐溶液；(3)将碳酸盐溶液缓慢滴加到镍锰盐的分散液中，持续搅拌30-120min，得到草绿色镍锰的碳酸盐沉淀；(4)将（3）所得的沉淀进行过滤洗涤，收集沉淀物，并将沉淀物干燥处理；(5)将干燥好的沉淀与可溶性锂盐溶液进行搅拌、蒸干；干燥后进行碾磨，待碾磨均匀后进行烧结，得到空心球形锂离子正极材料镍锰酸锂。2.根据权利要求1所述的一种高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法，特征在于，步骤（1）中所述的有机溶剂为无水乙醇和去离子水的混合液，无水乙醇的体积分数≥50%，锰盐的浓度为0.075-0.1875mol/L，镍盐的浓度为0.025-0.0625mol/L。3.根据权利要求1所述的一种高电压锂电池正极材料空心球形镍锰酸锂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海萍，郝晶敏，毕四富，高超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东,37