二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法。选用子母釜作为生产设备，在母釜采用均匀沉淀技术，合成高比表面积、球形、粒度分布窄的三元正极材料前驱体，该工艺可以控制前驱体的形貌、振实密度，可控制前驱体组成比例，并保证三种金属元素完全混合均匀。随后通过子釜进行表面沉积氧化处理技术，在前驱体表面包覆一层二氧化锰。采用该前驱体制备的三元正极材料保证了材料具有优良的物理和电化学性能，提高三元正极材料的倍率性能，有效降低了材料的成本，利于动力电池产业化进程。本发明专利技术可控制材料的形貌、粒径，且该方法简单可控，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法
本专利技术属于新能源材料制备
，特别涉及二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法。
技术介绍
随着常规化石能源的不断消耗，开发清洁新能源迫在眉睫。而电池行业作为新能源
里的重要组成部分，在汽车、电子信息及产品等领域中占据了举足轻重的地位。而锂离子电池作为电池行业中的一员，因具有能量密度高，使用寿命长，安全等优点，越来越受到消费者们的青睐。常见的便携式电子产品、储能电站、电动汽车、无人飞机等所使用的电池均为锂离子电池，因此具有优异的市场优势和应用前景。正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，制约电池能量密度及成本的关键因素。目前已产业化的锂离子电池正极材料为LiCoO2，LiFePO4，LiMn2O4以及三元正极材料镍钴锰（铝）氧化物体系。其中LiCoO2因工艺成熟，综合性能优良，主要应用于便携式电子产品。LiFePO4，LiMn2O4以及三元主要应用于储能和动力电池领域。但LiFePO4实际比容量低（＜150mAh/g），工作电压低，电子电导率低，倍率性能差，限制了电池能量密度提高。LiMn2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化锰包覆三元前驱体，其特征在于：所述的前驱体微观上为一种核壳结构，外侧为二氧化锰，内层为三元氢氧化物结构，其分子式为[MnO

【技术特征摘要】
1.一种二氧化锰包覆三元前驱体，其特征在于：所述的前驱体微观上为一种核壳结构，外侧为二氧化锰，内层为三元氢氧化物结构，其分子式为[MnO2]a@[Ni1-x-yCoxMy(OH)2]b，其中，M可为Mn、Al等，a=b=1，0＜x＜0.4，0＜y＜0.4。


2.如权利要求1所述二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将可溶性镍盐，可溶性锰盐，可溶性钴盐，可溶性铝盐中的一种或两种以上融入水中，按照一定的摩尔比形成一定浓度的溶液S；
2）配制一定浓度的液碱和络合剂溶剂；
3）在子釜中配制一定浓度的可溶性锰溶液；
4）在母釜中配制一定pH、一定络合剂浓度的母液，保持一定温度，并通氮气一定时间；
5）将步骤1）所得溶液S与液碱，络合剂剂按照一定流量通入在母釜中，采用均匀沉淀，稳定控制合成工艺参数，合成球形或类球形三元正极材料前驱体浆料；
6）将合成得到的浆料、液碱按照一定的流量通入至子釜中，并不断通入空气或氧气，反应至母液pH升至一定值，停止进料，陈化、洗涤、干燥，得到最终产品。


3.如权利要求2步骤1）所述二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述镍盐、钴盐、铝盐、锰盐为硫酸盐、硝酸盐和氯化盐的一种或一种以上，金属盐溶液总浓度为40-200g/L，其n(Ni):n(Co):n(M)=（0.33~0.95）:（0~0.33）:（0~0.33）。


4.如权利要求2步骤2）所述二氧化锰包覆三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述液碱浓度为20-40%络合剂包括但不限于氨水、EDTA等中的一种或多种，络合剂浓度为1~20g/L。
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶建，胡培，史德友，涂全，
申请(专利权)人：湖北虹润高科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42