一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其包括以下步骤：S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按一定比例进行湿法球磨混合；S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气；S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；S7、过200目筛网，过除铁器除铁，最后包装。本发明专利技术镁元素的加入能降低材料高温固相反应时所需要的温度。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺
本专利技术涉及一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺。
技术介绍
镍锰酸锂主要为尖晶石型镍锰酸锂，化学式可表示为LiNi0.5Mn1.5O4，与另一种也称作镍锰酸锂的二元层状结构化合物(化学式LiNi0.5Mn0.5O2)是两种结构体系的锂离子电池正极材料。镍锰酸锂是正在开发中的具有诱人前景的锂离子电池正极材料，与钴酸锂正极材料相比，其输出电压高、成本低、环境友好；与锰酸锂正极材料相比，其在高温循环下的稳定性大大提高；与磷酸亚铁锂正极材料相比，其制备工艺简单，生产的批次稳定性好，特别是在与钛酸锂负极相匹配时，磷酸亚铁锂-钛酸锂单体电池仅有1.9V输出电压，而镍锰酸锂-钛酸锂单体电池输出电压可高达3.2V，优势非常明显。但是现有的镍锰酸锂生产工艺复杂，生产效率低，制造时需要较高的温度，其循环、倍率性能差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术公开了一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其包括以下步骤：S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按一定比例进行湿法球磨混合；S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气；S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；S7、过200目筛网，过除铁器除铁，最后包装。优选地，步骤S1中，锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物中，按锂、镍、锰的摩尔比为1：0.5：1.5的比例进行混合。优选地，步骤S2中，添加包覆用氢氧化铝为10-20PPM。优选地，步骤S2中，添加掺杂物轻质氧化镁50-100PPM。优选地，步骤S5中，通入氧气气氛控制在60％。本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术加入有镁，镁元素的加入能降低材料高温固相反应时所需要的温度，等于助烧剂，在镍锰酸锂现有生产配比里面是没有的；氢氧化铝是作为包覆剂的，在烧结过后会转化成氧化铝，对镍锰酸锂形成表面包覆层，改善其循环、倍率性能，帮助其对抗电解液的腐蚀；本专利技术对混合后的原料进行定型压制，该圆环形状更有利于气体流通，方便氧气参与到反应中。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其包括以下步骤：S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按锂、镍、锰的摩尔比为1：0.5：1.5的比例进行混合进行湿法球磨混合；S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；其中添加包覆用氢氧化铝为10-20PPM；添加掺杂物轻质氧化镁50-100PPM；S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气，通入氧气气氛控制在60％；S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；S7、过200目筛网，过除铁器除铁，最后包装。本专利技术加入有镁，镁元素的加入能降低材料高温固相反应时所需要的温度，等于助烧剂，在镍锰酸锂现有生产配比里面是没有的；氢氧化铝是作为包覆剂的，在烧结过后会转化成氧化铝，对镍锰酸锂形成表面包覆层，改善其循环、倍率性能，帮助其对抗电解液的腐蚀；本专利技术对混合后的原料进行定型压制，该圆环形状更有利于气体流通，方便氧气参与到反应中。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按一定比例进行湿法球磨混合；S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气；S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；S7、过200目筛网，过除铁器除铁，最后包装。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按一定比例进行湿法球磨混合；S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气；S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；S7、过200目筛网，过除铁器除...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春阳，马岩华，钱飞鹏，李佳军，
申请(专利权)人：无锡晶石新型能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32