[发明专利]一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法，方法包括：将锰源、锂源以及分散剂混合均匀，得到混料；将混料进行研磨，得到浆状料；将浆状料放入至球磨机中，球磨速度为1000‑2000r/min，球磨时间为4‑20h，得到预正极材料；将预正极材料置于干燥箱中，进行干燥，得到富锂锰酸锂正极材料。本方法通过高能球磨机械活化的方式有效的制备富锂锰酸锂正极材料，大大的降低了富锂锰酸锂生产过程中的能耗和反应时长，提高了生产效率，制备出的富锂锰酸锂材料粒径为纳米级，电化学性能优异，提供了一种全新且易实现的制备富锂锰酸锂正极材料的方法。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法。

背景技术

作为锂离子电池的核心组件，正极材料很大程度上决定了电池的性能。因此开发高能量密度、长循环寿命的正极材料也就成为了学术界和产业界的当务之急。富锂锰酸锂正极材料由于其高容量高电压一直受到人们的广泛关注，已经有大量的学者进行过相关方面的研究。

目前富锂锰酸锂正极材料的制备基本烧结锂源和锰源为主，采用烧结法或者溶胶凝胶法进行制备，但这两种方法都需要有烧结过程，需要将原料在高温条件下进行烧结；例如：专利CN106207158A公开了将二氧化锰与氢氧化锂混合后进行焙烧，使二氧化锰与氢氧化锂反应生成Li₂MnO₄。该工艺需要在高温环境进行烧结，需要极高的能源消耗，产生有毒有害气体污染环境，具有很长的生产时间，降低了生产效率和经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法，本方法不需要进行烧结，可以大大降低能源消耗，不会产生有毒有害气体污染环境，生产周期短。

一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法，方法包括：

S1.将锰源、锂源以及分散剂混合均匀，得到混料；

S2.将混料进行研磨，得到浆状料；

S3.将浆状料放入至球磨机中，球磨速度为1000-2000r/min，球磨时间为4-20h，得到预正极材料；

S4.将预正极材料置于干燥箱中，进行干燥，得到富锂锰酸锂正极材料。

优选地，所述S1前还包括称取锂源和锰源，所述锂源与锰源的摩尔比为2-2.1:1。

优选地，所述锂源为醋酸锂、碳酸锂、氧化锂、氢氧化锂以及单水合氢氧化锂中的至少一种。

优选地，所述锰源为四氧化三锰、二氧化锰以及碳酸锰的至少一种。

优选地，所述分散剂为脂肪酸类、脂肪族酰胺类、酯类、金属皂类、醇类以及双氧水中的至少一种。

优选地，所述锰源锂源与分散剂的质量比为5-1000:1。

优选地，所述S2具体为：

将混料进行充分研磨，研磨时间为15-30min，得到浆状料。

优选地，所述球磨机球磨方式为自磨式或者行星式。

优选地，所述球磨机中的球材质为碳化物、硬质钢、氧化锆以及氧化铝中的一种；所述球磨机中球料比为5-50:1。

优选地，所述S4具体为：

将预正极材料置于干燥箱中，干燥温度为60℃-250℃，干燥时间为2-48h，得到富锂锰酸锂正极材料。