一种富锰碳酸盐前驱体及其制备方法技术

本申请公开了一种所述富锰碳酸盐前驱体，化学式为Mn1‑

【技术实现步骤摘要】
一种富锰碳酸盐前驱体及其制备方法


[0001]本申请涉及富锂锰基正极材料用富含锰元素的碳酸盐前驱体的制备方法，属于新能源


技术介绍

[0002]发展新能源汽车无论是从环境角度还是从战略角度都是国家的发展大方向，然而，续航里程短和成本高位始终是行业痛点。目前全球普遍使用的动力电池正极材料有锰酸锂、磷酸铁锂、高镍三元材料等，富锂锰基正极材料因其优异的放电容量(＞250mAh/g)和能量密度(＞1000wh/kg)，以及使用大量的锰元素替代高成本的镍元素和钴元素，是未来最具有发展前景的动力电池正极材料之一。但是，首次效率低、倍率性能差、循环过程中的电压衰减等问题很大程度上限制了其商业化和工业化应用。
[0003]富锂锰基正极材料的合成方法很多，但具有可商业化的合成方法仅限于采用共沉淀制备前驱体后混锂后进行高温煅烧来制备。由于氢氧化物沉淀工艺存在反应体系pH高、腐蚀性强，惰性气体保护防止Mn元素的氧化等问题，所以共沉淀反应一般采用碳酸盐体系。但是共沉淀反应中晶粒成核与晶体生长是相互制约关系，晶体成核速率大时，不利于晶粒生长，晶体成核速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富锰碳酸盐前驱体，其特征在于，化学式为Mn1‑
x
‑
y
Ni
x
Co
y
CO3，其中，0＜x＜1/6，0＜y＜1/6；所述富锰碳酸盐前驱体是由四面体状的一次颗粒由中心向外部堆积形成类似球形的二次颗粒；所述富锰碳酸盐前驱体的粒度为5
‑
10μm，比表面积为100
‑
160m2/g，振实密度为1.5
‑
2.5g/cm3。2.一种富锰碳酸盐前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)：含有Mn金属盐、Ni金属盐和Co金属盐的溶液S1与含有碳酸根离子的沉淀剂溶液S2、含有铵根离子的络合剂溶液S3的混合，经水热反应，得到纳米晶核；2)：含有Mn金属盐、Ni金属盐和Co金属盐的溶液S4与含有碳酸根离子的沉淀剂溶液S2、络合剂溶液S5和步骤1)制备的纳米晶核混合，进行共沉淀反应，得到所述的富锰碳酸盐前驱体。3.根据权利要求2所述的富锰碳酸盐前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，含有Mn金属盐、Ni金属盐和Co金属盐的溶液S1中，所述Mn金属盐、Ni金属盐和Co金属盐选自其硫酸盐、醋酸盐、氯化物中的一种或以上；含有碳酸根离子的沉淀剂溶液S2中的离子来自碳酸根离子、碳酸氢根离子中的一种或以上；含有铵根离子的络合剂溶液S3中的络合离子来自氨水、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或以上。4.根据权利要求2所述的富锰碳酸盐前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，含有Mn金属盐、Ni金属盐和Co金属盐的溶液S1中各成分的摩尔比为：Ni金属盐：Co金属盐：Mn金属盐＝(0.33
‑
0.80)：(0.10
‑
0.33)：(0.10
‑
0.33)，使金属离子的总摩尔浓度为0.5
‑
2mol/L；含有碳酸根离子的沉淀剂溶液S2为碳酸盐溶液；所述碳酸盐溶液选自碳酸钠、碳酸氢钠溶液；其中，碳酸盐在S2中的浓度为0.5
‑
4mol/L；含有铵根离子的络合剂溶液S3为氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、溶液；其中，铵根在S3中的浓度为0.02
‑
0.2mol/L；溶液S1、溶液S2和溶液S3的体积比为：1：0.5
‑
1.2：0.8
‑
1.2。5.根据权利要求2所述的富锰...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍敏，张根，刘昊，
申请(专利权)人：中物院成都科学技术发展中心，
类型：发明
国别省市：