本发明专利技术公开了采用电解二氧化锰形成LMNO阴极的方法，其包括将金属锰溶解在酸中以形成溶解的锰溶液，将所述溶液置于包括电解池阳极和电解池阴极的电解池内，并在电解池阳极和电解池阴极之间对所述溶液施加电流。施加电流在电解池阳极上形成MnO2沉积物。所述方法还包括收集所述沉积物，通过中和所述沉积物并研磨所述沉积物以形成MnO2粉末来制备锰前体，并将锰前体与镍前体和锂前体混合以形成混合物。所述方法还包括煅烧所述混合物以形成LMNO粉末，并用LMNO粉末涂覆集流体，以由此形成LMNO阴极。所述方法可包括在电化学袋式格式电池中测试该阴极电极。该阴极电极。该阴极电极。
【技术实现步骤摘要】
用于改善电化学电池性能的使用超纯电解二氧化锰制备锂锰镍氧化物阴极的方法
[0001]本公开大体涉及用于改善电化学电池性能的使用超纯电解二氧化锰制备锂锰镍氧化物阴极的方法。
技术介绍
[0002]本公开大体涉及用于改善电化学电池性能的使用超纯电解二氧化锰制备锂锰镍氧化物阴极的方法。
[0003]电池组或电池组系统包括一个或多个电池组电池。锂离子电池或锂离子电池组电池包括其中在放电循环期间锂离子穿过电解质组合物从阳极移动到阴极的操作。在充电循环期间中，锂离子反向移动，从阴极移动到阳极。电解质组合物被配置成提供在电池组操作期间锂离子可以穿过其移动的介质。
技术实现思路
[0004]提供了采用电解二氧化锰形成锂锰镍氧化物阴极的方法。所述方法包括：将金属锰溶解在酸中以形成溶解的锰溶液，将溶解的锰溶液置于包括电解池阳极和电解池阴极的电解池内，并在电解池阳极和电解池阴极之间对溶解的锰溶液施加电流。施加电流在电解池阳极上形成MnO2沉积物。所述方法还包括从电解池阳极收集所述MnO2沉积物，通过中和所述MnO2沉积物并研磨所述MnO2沉积物以形成MnO2粉末来制备锰前体，并将锰前体与镍前体和锂前体混合以形成混合物。所述方法还包括煅烧所述混合物以形锂锰镍氧化物粉末，并用锂锰镍氧化物粉末涂覆集流体，以由此形成锂锰镍氧化物阴极。
[0005]在一些实施方案中，制备锰前体还包括在大气空气和氧气中的一种下煅烧MnO2粉末以形成Mn2O3。
[0006]在一些实施方案中，煅烧MnO2粉末包括在700℃至950℃的温度下将MnO2粉末煅烧1小时至24小时。
[0007]在一些实施方案中，煅烧MnO2粉末包括在700℃至850℃的温度下将MnO2粉末煅烧12小时。
[0008]在一些实施方案中，所述锰前体包含以基于100万重量份的锰前体计的10重量份至100重量份的量存在的碱金属杂质和碱土金属杂质。
[0009]在一些实施方案中，所述锰前体包含具有至少100纳米的直径的颗粒。
[0010]在一些实施方案中，所述锰前体包含具有100纳米至300纳米的直径的颗粒。
[0011]在一些实施方案中，所述锰前体具有0.5平方米/克至5平方米/克的颗粒表面积。
[0012]在一些实施方案中，煅烧所述混合物包括在700℃至950℃的温度下将所述混合物加热1小时至24小时。
[0013]在一些实施方案中，对溶解的锰溶液施加电流包括对电解池阳极和电解池阴极施加10安培/平方米电极表面积至100安培/平方米电极表面积的电流密度。
[0014]在一些实施方案中，对溶解的锰溶液施加电流包括对电解池阳极和电解池阴极施加27安培/平方米电极表面积至64.4安培/平方米电极表面积的电流密度。
[0015]根据一个替代性的实施方案，提供了形成包括锂锰镍氧化物阴极的电池组的方法。所述方法包括提供所述电池组的阳极、所述电池组的隔离件以及所述电池组的电解质溶液。所述方法还包括形成锂锰镍氧化物阴极。形成锂锰镍氧化物阴极包括：将金属锰溶解在酸中以形成溶解的锰溶液，将溶解的锰溶液置于包括电解池阳极和电解池阴极的电解池内，并在电解池阳极和电解池阴极之间对溶解的锰溶液施加电流。施加电流在电解池阳极上形成MnO2沉积物。形成锂锰镍氧化物阴极还包括从电解池阳极收集所述MnO2沉积物，通过中和所述MnO2沉积物并研磨所述MnO2沉积物以形成MnO2粉末来制备锰前体，并将锰前体与镍前体和锂前体混合以形成混合物。形成锂锰镍氧化物阴极还包括煅烧所述混合物以形锂锰镍氧化物粉末，并用锂锰镍氧化物粉末涂覆集流体。所述方法还包括将所述隔离件和所述电解质溶液置于所述电池组的阳极和所述锂锰镍氧化物阴极之间，以由此形成所述电池组。
[0016]在一些实施方案中，制备锰前体还包括在大气空气和氧气中的一种下煅烧MnO2粉末以形成Mn2O3。
[0017]在一些实施方案中，煅烧MnO2粉末包括在700℃至950℃的温度下将MnO2粉末加热1小时至24小时。
[0018]在一些实施方案中，所述锰前体包含以基于100万重量份的锰前体计的10重量份至100重量份的量存在的碱金属杂质和碱土金属杂质。
[0019]在一些实施方案中，所述锰前体包含具有至少100纳米的直径的颗粒。
[0020]在一些实施方案中，所述锰前体具有0.5平方米/克至5平方米/克的颗粒表面积。
[0021]在一些实施方案中，煅烧所述混合物包括在700℃至950℃的温度下将所述混合物加热1小时至24小时。
[0022]在一些实施方案中，对溶解的锰溶液施加电流包括对电解池阳极和电解池阴极施加10安培/平方米电极表面积至100安培/平方米电极表面积的电流密度。
[0023]在一些实施方案中，提供了一种装置，其包括通过本文所公开的方法形成的锂锰镍氧化物阴极。
[0024]本专利技术公开了以下方案：方案1. 一种采用电解二氧化锰形成锂锰镍氧化物阴极的方法，所述方法包括：将金属锰溶解在酸中，以形成溶解的锰溶液；将所述溶解的锰溶液置于包括电解池阳极和电解池阴极的电解池内；在所述电解池阳极和所述电解池阴极之间对所述溶解的锰溶液施加电流，其中施加电流在所述电解池阳极上形成MnO2沉积物；从所述电解池阳极收集所述MnO2沉积物；通过中和所述MnO2沉积物并研磨所述MnO2沉积物以形成MnO2粉末来制备锰前体；将所述锰前体与镍前体和锂前体混合，以形成混合物；煅烧所述混合物以形成锂锰镍氧化物粉末；和用所述锂锰镍氧化物粉末涂覆集流体，以由此形成所述锂锰镍氧化物阴极。
[0025]方案2. 根据方案1所述的方法，其中制备所述锰前体还包括在大气空气和氧气中
的一种下煅烧所述MnO2粉末以形成Mn2O3。
[0026]方案3. 根据方案2所述的方法，其中煅烧所述MnO2粉末包括在700℃至950℃的温度下将所述MnO2粉末煅烧1小时至24小时。
[0027]方案4. 根据方案2所述的方法，其中煅烧所述MnO2粉末包括在700℃至850℃的温度下将所述MnO2粉末煅烧12小时。
[0028]方案5. 根据方案1所述的方法，其中所述锰前体包含以基于100万重量份的锰前体计的10重量份至100重量份的量存在的碱金属杂质和碱土金属杂质。
[0029]方案6. 根据方案1所述的方法，其中所述锰前体包含具有至少100纳米的直径的颗粒。
[0030]方案7. 根据方案1所述的方法，其中所述锰前体包含具有100纳米至300纳米的直径的颗粒。
[0031]方案8. 根据方案1所述的方法，其中所述锰前体具有0.5平方米/克至5平方米/克的颗粒表面积。
[0032]方案9. 根据方案1所述的方法，其中煅烧所述混合物包括在700℃至950℃的温度下将所述混合物加热1小时至24小时。
[0033]方案10. 根据方案1所述的方法，其中对所述溶解的锰溶液施加电流包括对所述电解池阳极和所述电解池阴极施加本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用电解二氧化锰形成锂锰镍氧化物阴极的方法，所述方法包括：将金属锰溶解在酸中，以形成溶解的锰溶液；将所述溶解的锰溶液置于包括电解池阳极和电解池阴极的电解池内；在所述电解池阳极和所述电解池阴极之间对所述溶解的锰溶液施加电流，其中施加电流在所述电解池阳极上形成MnO2沉积物；从所述电解池阳极收集所述MnO2沉积物；通过中和所述MnO2沉积物并研磨所述MnO2沉积物以形成MnO2粉末来制备锰前体；将所述锰前体与镍前体和锂前体混合，以形成混合物；煅烧所述混合物以形成锂锰镍氧化物粉末；和用所述锂锰镍氧化物粉末涂覆集流体，以由此形成所述锂锰镍氧化物阴极。2.根据权利要求1所述的方法，其中制备所述锰前体还包括在大气空气和氧气中的一种下煅烧所述MnO2粉末以形成Mn2O3。3.根据权利要求2所述的方法，其中煅烧所述MnO2粉末包括在700℃至950℃的温度下将所述MnO2粉末煅烧1小时至24小时。4.根据权利要求2所述的方法，其中煅烧所述MnO2粉末包括在700℃至850℃的温度下将所述MnO2粉末煅烧12小时。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述锰前体包含以基于100万重量份的锰前体计的10重量份至100重量份的量存在的碱金属杂质和碱土金属杂质。6.根据权利要求1所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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