一种复合改性锂离子电池用的正极材料锰酸锂制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合改性锂离子电池用的正极材料锰酸锂制备方法：以二氧化锰和碳酸锂为原料制备锰酸锂，首先对二氧化锰进行预处理，硝酸处理后二氧化锰中有害杂质钠、钾、钙、硫酸根等含量明显降低；然后将预处理后的二氧化锰和碳酸锂及多元掺杂的金属M化合物，以去离子水作为分散剂，球磨混料，烘干，过筛，煅烧，保温，将合成的锰酸锂研磨过筛；按照一定的掺杂摩尔比称取过筛后的锰酸锂粉末，表面包覆的金属N的硝酸盐、氟化锂和溶于适量的去离子水中，搅拌加热蒸发，烘干，研磨，再置入炉中以较低的温度保温煅烧，得到表面包覆金属N氧化物的包覆层和LiF有效掺杂氟化的尖晶石锰酸锂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池电极材料制备
，具体涉及一种复合改性锂离子电池用的正极材料锰酸锂的制备方法。
技术介绍
尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)具有能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富等特点，是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一，但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。目前普遍认为造成这样现象的原因是电解液中HF对正极材料的腐蚀；充放电过程中，锰酸锂的正八面体空隙出现四方畸变，在电极表面会有稳定性较差的四方相锰酸锂生成即Jahn-Teller效应变形，使正极材料与电解液接触面积过大，加速锰的溶解和以及氧缺陷造成锰的平均价态下降等。为了克服尖晶石型锰酸锂的容量衰减，改善其电化学性能，科研人员进行了许多工作，优化电解液组成、优化工艺条件、控制好产物的粒度减少材料的比表面积、阴阳离子掺杂改性、表面包覆等。表面修饰和掺杂能有效改善其电化学性能，表面修饰可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可减少Mn3+的数量可有效抑制充放电过程中的Jahn-Teller效应。其中掺杂改性被认为是简单而有效的改善尖晶石型锰酸锂电化学性能的方法，即在制备锰酸锂时掺入少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合改性锂离子电池用的正极材料锰酸锂制备方法，其特征在于：所述制备方法为：步骤1：用硝酸对二氧化锰进行预处理：二氧化锰按0.5?1：3?4.5固液比加入到0.5?1.5mol?/L的硝酸溶液中，搅拌5?10h后静置沉降，过滤后用蒸馏水清洗至滤液pH为5?6，经60?150℃干燥3?8h后得到预处理后的二氧化锰；步骤2：制备多元掺杂的锰酸锂：将预处理后的二氧化锰、锂源化合物及多元掺杂的金属M化合物按照化学计量Li/(Mn+M)=0.45?0.6,?Mn/M=9?99的比例称取，以去离子水作为分散剂按固液比1：1比例混料均匀，烘干，过筛；在400?600℃预烧2?6h，接着在750?900℃温...

【技术特征摘要】
1.一种复合改性锂离子电池用的正极材料锰酸锂制备方法，其特征在于:所述制备方法为:步骤1:用硝酸对二氧化锰进行预处理:二氧化锰按0.5-1:3-4.5固液比加入到0.5-1.5mol /L的硝酸溶液中，搅拌5_10h后静置沉降，过滤后用蒸馏水清洗至滤液pH为5-6，经60-150°C干燥3-8h后得到预处理后的二氧化锰； 步骤2:制备多元掺杂的锰酸锂:将预处理后的二氧化锰、锂源化合物及多元掺杂的金属M化合物按照化学计量Li/ (Mn+M) =0.45-0.6，Mn/M=9_99的比例称取，以去离子水作为分散剂按固液比1:1比例混料均匀，烘干，过筛；在400-6001:预烧2-6h，接着在750-900°C温度下保温10-20h,冷却到室温； 步骤3:制备形成表面包覆和氟化尖晶石锰酸锂:将过筛后的锰酸锂粉末、表面包覆金属N的硝酸盐和LiF按照化学计量比F/ (Mn+M) =0.05-0.20, N/ (Mn+M) =0.01-0.05的比例称取，按照固液比1:0.8的比例加入到去离子水中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道聪，徐家闯，
申请(专利权)人：江苏金和源新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：