[发明专利]掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法

权利要求书

1.掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成:

步骤1: 按照锂离子、锰离子、锌离子的摩尔比为 x : y : z分别称取锂的化合物、锰的化合物、锌的化合物；所述的x、y和z的取值范围同时满足以下关系式：1.20≤y+z≤1.25， 0.96≤x≤1.06， 1.05≤y≤1.18， 0.02≤z≤0.13；

步骤2: 将步骤1称取的锂的化合物、锰的化合物和锌的化合物进行混合，加入混合后的固体总体积的1倍至12倍体积的湿磨介质，用湿磨设备湿磨混合3小时～15小时，制得前驱物1；将前驱物1用常压干燥、真空干燥或喷雾干燥的方法制备干燥的前驱物2；将前驱物2置于空气、富氧空气或纯氧气氛中，采用两段烧结法制备尖晶石富锂锰酸锂正极材料；

所述的两段烧结法如下进行: 将干燥的前驱物2置于空气、富氧空气或纯氧气氛中，在150℃～300℃温度区间的任一温度烧结3小时～15小时，接着按照1℃/分钟～30℃/分钟的加热速度由前一烧结温度加热至400℃～600℃温度区间的任一温度，保持温度烧结3小时～24小时，制备尖晶石富锂锰酸锂正极材料。

2. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的锂的化合物为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、氯化锂或柠檬酸锂。

3. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的锌的化合物为氧化锌、碳酸锌、碱式碳酸锌、氢氧化锌、醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或柠檬酸锌。

4. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的锰的化合物为氧化锰、碳酸锰、碱式碳酸锰、氢氧化锰、醋酸锰、硝酸锰、氯化锰或柠檬酸锰。

5. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的常压干燥是将前驱物1置于150℃～280℃温度区间的任一温度，在1个大气压下进行，制备前驱物2；所述的真空干燥是将前驱物1置于80℃～280℃温度区间的任一温度，在10Pa ～ 10132Pa压力区间的任一压力进行，制备前驱物2；所述的喷雾干燥法是将前驱物1置于130℃～280℃温度区间的任一温度，采用喷雾干燥机进行干燥，制备前驱物2。

6. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的湿磨介质为去离子水、蒸馏水、乙醇、丙酮、甲醇或甲醛。

7. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的富氧空气是氧气体积含量大于21%且小于100%之间的空气。

8. 根据权利要求1所述的掺二价阳离子的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于所述的湿磨设备为普通球磨机、超能球磨机或湿磨机。