[发明专利]一种锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

(1) 制备前驱体A：将二氧化锰、导电剂和粘结剂在N-甲基吡咯烷酮中混合均匀，涂布在铝箔上并烘干，将其连接放电仪器的正极作为正极片，放电仪器的负极连接金属锂，将正极片和金属锂置于同一个容器中，并加入溶解锂盐的有机溶剂组成原电池，放电至预定容量a，取出正极片，烘干后将表面涂布层从铝箔上取下，得到粉料状的前驱体A；

(2) 制备前驱体B：将二氧化锰、导电剂和粘结剂在N-甲基吡咯烷酮中混合均匀，涂布在铝箔上并烘干，将其连接放电仪器的正极作为正极片，放电仪器的负极连接金属锂，将正极片和金属锂置于同一个容器中，并加入溶解锂盐的有机溶剂组成原电池，放电至预定容量b，取出正极片，烘干后将表面涂布层从铝箔上取下，得到粉料状的前驱体B；

(3) 根据需要控制的锂含量确定前驱体A和前驱体B的质量比，将前驱体A和前驱体B混合，高温烧结得到富锂锰正极材料。

2.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，预定容量a为616.6mAh/g×二氧化锰克数；步骤(2)中，预定容量b为308.3 mAh/g×二氧化锰克数。

3.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，以质量百分比计，二氧化锰的用量为50%～90%，导电剂的用量为5%～25%，粘结剂的用量为5%～25%；步骤(2)中，以质量百分比计，二氧化锰的用量为50%～90%，导电剂的用量为5%～25%，粘结剂的用量为5%～25%。

4.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，高温烧结温度为500～900℃，时间为8～24小时。

5.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：所述二氧化锰为电解二氧化锰；所述导电剂为炭黑导电剂和石墨导电剂中的一种或两种以上的混合物；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或其混合物。

6.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中，所述有机溶剂为直链碳酸酯和环状碳酸酯的混合物；所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、二草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求6所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：所述直链碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或混合物，所述环状碳酸酯是碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的一种或混合物。

8.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中，所述容器放置于惰性气氛中，或者，所述容器为密闭容器。

9.根据权利要求8所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：所述容器为扣式电池壳体，所述正极片和金属锂分别作为正极和负极组装在扣式电池中。

10.根据权利要求1所述锂含量可控的富锂锰正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中，所述放电仪器为电池测试仪或电化学工作站。