[发明专利]锰源前驱体和锰基锂电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锰基锂电池正极材料用锰源前驱体，其特征在于，所述锰源前驱体为由MnO₂依次经脱氧焙烧、热硫酸溶液歧化反应处理后所获得的活性MnO₂晶粒。

2.根据权利要求1所述的锰基锂电池正极材料用锰源前驱体，其特征在于，所述MnO₂为电解二氧化锰、化学二氧化锰以及净化后的电解锰阳极泥的一种或几种。

3.制备权利要求1或2所述的锰基锂电池正极材料用锰源前驱体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)脱氧焙烧：将MnO₂在自然气氛和温度为570～850℃的条件下焙烧处理3～10h后，自然冷却至常温，得到Mn₂O₃；

2)热硫酸溶液歧化反应处理：按1∶4～8的固液比，将所述Mn₂O₃加入至硫酸溶液中进行歧化处理，待所述歧化处理结束后，经过滤、洗涤、烘干，得到作为锰源前驱体的活性MnO₂晶粒。

4.根据权利要求3所述的锰基锂电池正极材料用锰源前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中所述硫酸溶液的质量浓度为10％～50％；所述步骤2)中所述歧化处理的歧化温度为50～100℃，歧化反应时间为0.5～4h。

5.一种锰基锂电池正极材料，其特征在于，所述锰基锂电池正极材料由权利要求1或2所述的锰源前驱体与预设合成元素按照一定的组分比例调配后，进行浸渍、蒸发脱水、干燥，再经煅烧制得，其中，所述预设合成元素包括Li，以及Ni、Co、Fe、Cr、Al、La、Ce中的一种或多种；或由权利要求1所述的锰源前驱体与预设合成元素按照一定的组分比例调配后，采用浸渍法或共沉淀法制成多元前驱体，与锂源混合，再经煅烧制得，其中，所述预设合成元素包括Ni、Co、Fe、Cr、Al、La、Ce中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的锰基锂电池正极材料，其特征在于，所述锰基锂电池正极材料为层状富锂正极材料，或为非富锂正极材料；所述层状富锂正极材料的化学式为(1-x)Li₂MnO₃·xLiMO₂，其中，0≤x≤1.0，M为Ni、Co、Mn、Fe、Cr、La、Ce、Al中的一种或多种；所述非富锂正极材料的化学式为LiMn_2-xM_xO₄，其中，0≤x≤0.5，M为Ni、Co、Fe、La、Ce、Al、Cr中的一种或多种。

7.根据权利要求5或6所述的锰基锂电池正极材料，其特征在于，所述预设合成元素Li来源于硝酸锂、碳酸锂及氢氧化锂中的一种或多种；所述预设合成元素Ni来源于硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、乙酸镍、碳酸镍、草酸镍中的一种或多种；所述预设合成元素Co来源于硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、草酸钴、乙酸钴中的一种或多种；所述预设合成元素Fe来源于硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、乙酸铁和草酸铁中的一种或多种；所述预设合成元素Cr来源于硝酸铬、硫酸铬、氯化铬中的一种；所述预设合成元素Al来源于硝酸铝、硫酸铝、氯化铝中的一种或多种；所述预设合成元素La来源于硝酸镧、碳酸镧、氯化镧和乙酸镧中的一种或多种；所述预设合成元素Ce来源于硝酸铈、乙酸铈碳酸铈和氯化铈中的一种或多种。

8.制备权利要求5或6或7所述的锰基锂电池正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述锰源前驱体加入至含有所述预设合成元素的可溶性盐溶液中，在60～120℃下，保温浸渍0.5～12h后，蒸发脱水、干燥、研磨，然后，在400-950℃下，保温煅烧5-24h，自然冷却至室温，研磨，得到锰基锂电池正极材料。