[发明专利]一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法

权利要求书

1.一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：采用液相法将锰源、锂源进行搅拌，并且混合均匀，得到初始混合物；

步骤(2)：将上述初始混合物置于真空干燥炉中进行真空干燥，得到干燥的初始混合物，再将干燥的初始混合物制备出球形锰酸锂前躯体，

步骤(3)：将上述球形锰酸锂前驱体进行烧结、粉碎过筛制备得到初始锰酸锂正极材料；

步骤(4)：将上述初始锰酸锂正极材料和掺杂物M进行混合，并加入乙醇作为溶剂搅拌均匀形成混合物胶体；

步骤(5)：将上述混合物胶体再次置入真空干燥炉中进行真空干燥，并经过行星式球磨机进行搅拌，得到改性球形锰酸锂前驱体；

步骤(6)：将上述改性球形锰酸锂前驱体置于石墨模具中，放入放电等离子体烧结炉的炉腔内，在真空、惰性气氛或者还原性气氛下进行烧结，并粉碎、过筛制备成改性球形锰酸锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于：锰源为电解二氧化锰、化学二氧化锰或四氧化三锰中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于：所述掺杂物M为石墨烯、碳纳米管、氧化铜、氧化金、纳米级或10微米以下的Al₂O₃、Ce₃O₄、Co₃O₄、Mg(OH)₂、TiO₂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于：所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于：所述液相法为采用乙醇为溶剂，同时加入三异丙醇胺、醋酸钠、二烷基苯中的至少一种，及乙烯－丙烯酸共聚物或乙烯－醋酸乙烯共聚物，采用行星式球磨方式进行均匀混合，所述球磨方式采用球料比为1：5，混合时间为0.1h-0.5h，球磨速度为300rpm-350rpm，正反转60-80min/次。

球形锰酸锂材料1C克容量是110mAh/g。所述的球形锰酸锂粒径在5-15微米。

6.根据权利要求1所述的一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于：步骤(3)中的烧结方法为：将球形锰酸锂前驱体放入放电等离子体烧结炉的炉腔内，在真空、惰性气氛或者还原性气氛下进行烧结，烧结的温度为700～1000℃，烧结完成后随炉冷却至室温，烧结的压力为50～100MPa，升温速率为100～200℃/min，保温时间为15min分钟。

7.根据权利要求1所述的一种改性球形锰酸锂正极材料制备方法，其特征在于：步骤(6)中的烧结方法为：将改性球形锰酸锂前驱体置于激光反应器中，混合粉料厚度为0.4-1.2cm；在激光反应器中通入纯氧，开启激光反应器，控制功率，使得烧灼温度范围为600-850℃。