一种锰酸锂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料领域，涉及一种锰酸锂及其制备方法和应用。所述锰酸锂的制备方法包括将金属盐配成电导率≥200uS/cm的金属盐溶液，之后将锰金属单质和/或锰金属氧化物、掺杂剂、氧化剂、水、含氨溶液、金属盐溶液在氧化还原电位ORP值≤‑100mv、络合剂浓度为3～50g/L、电导率≥200uS/cm的条件下进行化学腐蚀结晶反应，之后依次经磁选、固液分离、洗涤干燥并与锂源混合后煅烧。采用本发明专利技术提供的方法制备锰酸锂，溶解结晶过程不产生废水，且不断消耗水，从而能够达到对环境友好的目的，并且将由此获得的锰酸锂作为锂离子电池正极材料，还能够提高锂离子电池的克容量以及循环稳定性，极具工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种锰酸锂及其制备方法和应用
本专利技术属于材料领域，涉及一种锰酸锂及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池是新一代绿色高能电池，具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽等优点，广泛应用于各类电子设备，尤其电动工具及电动代步车对锂离子电池的需求量日益增大。在目前已产业化锂离子电池正极材料为钴酸锂材料(LiCoO2)、多元材料、高镍材料、锰酸锂材料(LiMn2O4)。其中，锰酸锂因材料稳定，技术成熟，全面应用于3C市场。LiMn2O4被认为是在电动工具领域最有前途的可替代LiCoO2的材料之一。LiMn2O4作为锂离子电池正极材料，具有资源丰富、价格便宜、毒性小、对环境基本无害、无需过充保护、安全性好等优点，但是与LiCoO2相比，LiMn2O4的比容量较低，目前市售LiMn2O4的振实密度为1.8～2.0g/cm3，质量比容量为120mAh/g左右。此外，LiMn2O4在高温下循环性能会变差。这些缺点限制了LiMn2O4的实际应用。目前，制备锰酸锂所采用的常规前驱体材料为电解四氧化三锰，但是电解四氧化三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锰酸锂的制备方法，其特征在于，该方法包括将金属盐配成电导率≥200uS/cm的金属盐溶液，之后将锰金属单质和/或锰金属氧化物、掺杂剂、氧化剂、水、含氨溶液、金属盐溶液混合进行化学腐蚀结晶反应，通过控制氧化剂、水、含氨溶液和金属盐溶液的加入量及加入速率以将反应体系的氧化还原电位ORP值控制在-100mv以下、络合剂浓度控制在3～50g/L、电导率控制在200uS/cm以上，使得锰金属单质和/或锰金属氧化物以及掺杂剂转化为相应的金属氢氧化物，反应结束后将所得反应产物进行磁选得到磁性颗粒和浆料，再将所述浆料进行固液分离得到固体颗粒和滤液，之后将所述固体颗粒洗涤干燥后得到含锰前驱体，接着将所述...

【技术特征摘要】
1.一种锰酸锂的制备方法，其特征在于，该方法包括将金属盐配成电导率≥200uS/cm的金属盐溶液，之后将锰金属单质和/或锰金属氧化物、掺杂剂、氧化剂、水、含氨溶液、金属盐溶液混合进行化学腐蚀结晶反应，通过控制氧化剂、水、含氨溶液和金属盐溶液的加入量及加入速率以将反应体系的氧化还原电位ORP值控制在-100mv以下、络合剂浓度控制在3～50g/L、电导率控制在200uS/cm以上，使得锰金属单质和/或锰金属氧化物以及掺杂剂转化为相应的金属氢氧化物，反应结束后将所得反应产物进行磁选得到磁性颗粒和浆料，再将所述浆料进行固液分离得到固体颗粒和滤液，之后将所述固体颗粒洗涤干燥后得到含锰前驱体，接着将所述含锰前驱体与锂源混合后煅烧，得到锰酸锂。


2.根据权利要求1所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述锰金属单质和/或锰金属氧化物与掺杂剂的用量使得锰金属元素与掺杂金属元素的摩尔比为1:(0.001～0.05)；所述掺杂剂选自钛、铝、镁、锆、钨、钇、钽和铌中的至少一种金属和/或金属氧化物。


3.根据权利要求1所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为硝酸和/或氧气；所述含氨溶液选自氨水、硫酸铵、氯化铵、乙二胺四乙酸和硝酸铵中的至少一种；所述金属盐为钠和/或锂的硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃飞，李权，洪礼训，
申请(专利权)人：厦门厦钨新能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35