一种锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法，包括以下步骤：将Mn、Ni、Co的碳酸盐、锂源与助剂按一定比例混合均匀，得到混合粉末；将混合粉末进行烧结，在500℃烧结5～10分钟，然后在700～1000℃烧结20～40分钟；烧结完成将粉末转入液氮、液氩或液氧中淬冷，冷却后取出烘干，过筛得到锂离子电池用富锂锰基正极材料。本发明专利技术烧结后淬冷可以促进颗粒的收缩，使得颗粒孔隙变小，堆积更加紧凑，提高了材料颗粒的振实密度，振实密度的提高改善了材料的加工性能，有效提升电芯体系的能量密度，同时还可以细化晶粒，增大材料的比表面积，改善了材料与电解液的接触，有效提升了材料的综合电化学性——此外极大地提高了设备利用率和生产效率。

A preparation method of lithium-rich manganese-based cathode material for lithium-ion batteries

The invention provides a preparation method of lithium-rich manganese-based cathode material for lithium-ion batteries, which includes the following steps: mixing carbonate, lithium source and additives of Mn, Ni and Co in a certain proportion evenly to obtain mixed powder; sintering the mixed powder at 500 ~10 minutes, then sintering at 700~1000 ~20~40 minutes; sintering the powder into liquid nitrogen, liquid argon or liquid argon; The lithium-rich manganese-based cathode material for lithium-ion batteries was obtained by quenching in liquid oxygen and drying after cooling. The quenching after sintering can promote the shrinkage of particles, make the pore size of particles smaller and the accumulation more compact, improve the compact density of material particles, improve the processing performance of materials, effectively enhance the energy density of the core system, at the same time, refine the grains, increase the specific surface area of materials, improve the contact between materials and electrolyte, and effectively enhance the processing performance of materials. The comprehensive electrochemical properties of the materials - in addition, greatly improve the utilization rate of equipment and production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池用富锂锰基正极材料及制备方法。
技术介绍
当前市场对锂离子电池的能量密度提出了越来越高的要求，《中国制造2025》更是对此提出了明确的要求，到2025年电池能量密度要大于300Wh/kg。目前已经商业化的各类正极材料，包括LiCoO2，LiFePO4，LiMn2O4，NCM，其比容量已接近理论极限，因此亟需开发新的以高比容量为特点的正极材料。富锂锰基正极材料是近年新开发出来的一种正极材料，其放电比容量可达300mAh/g，是上述材料的将近两倍，且工作电压也更高(4.6～4.8V)，且该材料主要成分为廉价且无毒的Mn元素，这些都充分体现了该材料巨大的产业化前景。与三元材料一样，该材料的制备首先需要合成前驱体，而由于过高的锰含量，无法像高镍材料一样使用NaOH作为沉淀剂，而通常选用碳酸盐体系，该体系无需保护性气氛，形貌粒度易控制。但该体系最大的缺点就是所制得的前驱体振实密度过低，直接导致混锂烧结所得的成品正极材料振实密度过低，影响其装配性能。中国专利技术专利CN108199025A公开报道了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、混合：将Mn、Ni、Co的碳酸盐、锂源按一定比例混合均匀，得到混合粉末；步骤二、烧结：将步骤一得到的混合粉末在空气气氛中进行烧结，在450～550℃烧结5～10分钟，然后在700～1000℃烧结20～40分钟；步骤三、淬冷：将步骤二烧结完成的粉末迅速转入液氮或液氩中，冷却一定时间后取出烘干，过筛得到锂离子电池用富锂锰基正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、混合：将Mn、Ni、Co的碳酸盐、锂源按一定比例混合均匀，得到混合粉末；步骤二、烧结：将步骤一得到的混合粉末在空气气氛中进行烧结，在450～550℃烧结5～10分钟，然后在700～1000℃烧结20～40分钟；步骤三、淬冷：将步骤二烧结完成的粉末迅速转入液氮或液氩中，冷却一定时间后取出烘干，过筛得到锂离子电池用富锂锰基正极材料。2.根据权利要求1所述的锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合采用高能球磨的方式进行。3.根据权利要求2所述的锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述高能球磨采用干法球磨或者湿法球磨。4.根据权利要求1所述的锂离子电池用富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，所述助剂为Mg、Ca、Al、Fe、Ba、Ti及稀土元素的氧化物和盐中的一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述的锂离子电池用富锂锰基正极材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟刚，石谦，齐士博，彭俊明，陈小平，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43