锂离子电池正极材料的低温半固相制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池正极材料的低温半固相制备方法，该方法首先是将相应的锰源原料、掺杂元素原料、锂源原料按比例混合，通过对物料进行一些前期处理，湿法混合后，在３５０℃～５００℃下低温合成正极材料，之后在７００℃～９００℃下进行短时高温结晶重质化处理，从而得到纯相、高结晶品质的锂离子电池正极材料；这种方法基本保留了固相法的优点；并吸取了液相法一的些长处；克服了纯固相法的缺点；而且原料便宜易得，物料混合均匀，产品电化学性能优良，工艺设备简单，合成过程无有毒有害物产生，符合绿色环保概念，制造成本低，易于产业化规模生产。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极材料的低温半固相制备方法
本专利技术涉及一种尖晶石LiMXMn2-XO4(M＝Co、Ni、Cr，x＝0～0.3)锂离子电池正极材料的新型制备合成方法——低温半固相法。
技术介绍
由于具有电压高、能量密度高、输出功率大、可快速充放电、循环性能优越、使用寿命长、充电效率高、工作温度范围宽、自放电小、无电池记忆效应、无环境污染等优点，锂离子二次电池又被称作是二十一世纪的绿色能源电池，可广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄录像机等电器上，其独特的性能特别适合于电子产品的小型化、高能化发展的要求，它还可以用于军事、航天等尖端领域，因此这些因素加速了其发展。先进的电池必须以先进的材料为基础，电极材料是锂离子二次电池需解决的关键问题之一，目前国际上负极材料主要采用插锂的碳材料，正极材料的研究集中在插锂的过渡金属氧化物LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其改性化合物方面。商品化的锂离子电池正极材料主要是LiCoO2。但由于世界上钴资源储量有限，价格昂贵，且对环境有污染，因此，寻找钴酸锂的替代产品已成为必然。LiNiO2虽然比容量高、价格便宜，但稳定批量制备较好电化学活性的LiN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极材料的低温半固相制备方法，其特征在于该方法包括下述步骤：　　　　（１）将锂源原料、掺杂元素Ｍ原料、锰源原料按摩尔比为１∶ｘ∶（２－ｘ）先行球磨混合，其中ｘ＝０～０．３；其中掺杂元素Ｍ选自Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ中的一种；　　　　（２）在步骤（１）的混合物中加入氧化剂溶液；　　　　（３）将步骤（２）所得湿物料通过捏合使之充分混合均匀；　　　　（４）将湿法混合后的物料在温度为５０～１２０℃下干燥；　　　　（５）将干燥物料研磨后于３５０～５００℃低温合成４～２０小时制备ＬｉＭ↓［Ｘ］Ｍｎ↓［２－Ｘ］Ｏ↓［４］材料；　　　　（６）将步骤（５）合成的材料于７００～９００...

【技术特征摘要】
1、一种锂离子电池正极材料的低温半固相制备方法，其特征在于该方法包括下述步骤：(1)将锂源原料、掺杂元素M原料、锰源原料按摩尔比为1∶x∶(2-x)先行球磨混合，其中x＝0～0.3；其中掺杂元素M选自Co、Ni、Cr、Fe、Al、Zn、Cu中的一种；(2)在步骤(1)的混合物中加入氧化剂溶液；(3)将步骤(2)所得湿物料通过捏合使之充分混合均匀；(4)将湿法混合后的物料在温度为50～120℃下干燥；(5)将干燥物料研磨后于350～500℃低温合成4～20小时制备LiMXMn2-XO4材料；(6)将步骤(5)合成的材料于700～900℃高温结晶2～10小时即可得LiMXMn2-XO4锂离子电池正极材料，其中x＝0～0.3。2、如权利要求1所述的锂离子电池尖晶石正极材料的低温半固相制备方法，其特征是所述锂源原料选自硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂和柠檬酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：周园，贾永忠，马培华，韩金铎，景燕，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：63[中国|青海]