[发明专利]一种掺硫富锂锰系锂吸附剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体，所述吸附剂前驱体的分子式为Li_4+yMn_5-y/4O_12-zS_z，其中y取值范围0.0＜y≤0.8，z取值范围为0.0＜z≤1.0。

2.如权利要求1所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体，其特征在于，y取值范围0.1≤y≤0.7；z取值范围0.1≤z≤0.9。

3.如权利要求1或2所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将锰源、锂源和MnS混合均匀、煅烧，冷却，制备出吸附剂前驱体Li₄[Li_yMn_5-y/4]O_12-zS_z；

所述锰源为硝酸锰、碳酸锰、醋酸锰的一种或几种组合；

所述锂源为醋酸锂、氢氧化锂、碳酸锂的一种或几种组合。

4.如权利要求3所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，将锰源、锂源和MnS混合均匀的具体过程如下：将锂源、锰源、MnS加入量按吸附剂前驱体Li_4+yMn_5-y/4O_12-zS_z化学计量摩尔比加入第一溶剂进行混合，固液质量比1:0.5~3，搅拌时间1~8h，搅拌结束后，混合物在80~110℃下干燥4~24h，研细。

5.如权利要求4所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂是低分子醇。

6.如权利要求4所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，煅烧温度350℃~600℃、煅烧时间10h~72h。

7.如权利要求6所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，煅烧时间是14h~50h。

8.如权利要求7所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，煅烧温度350-550℃。

9.如权利要求3所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，将混合后的原料在空气或氧气氛下煅烧，视锰源、锂源组成而定；

当锰源采用硝酸锰时，在空气中进行煅烧；

当锰源采用碳酸锰和/或醋酸锰时，在氧气氛下煅烧。

10.如权利要求3所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体的制备方法，其特征在于，冷却后，将所得产物研磨处理，得到粉末状的锰系锂吸附剂前驱体。

11.一种富锂型锰系锂吸附剂，其特征在于，它是由权利要求1或2所述掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体Li₄[Li_yMn_5-y/4]O_12-zS_z，酸化，得到的氢型吸附剂H_xLi_4-x[Li_yMn_5-y/4]O_12-zS_z，其中，x取值范围0.0＜x≤4。

12.如权利要求11所述富锂型锰系锂吸附剂，其特征在于，将掺硫富锂型锰系锂吸附剂前驱体加入到无机酸中，酸化，得到富锂型锰系锂吸附剂。