[发明专利]微波加热烧结制取锰酸锂

说明书

本发明涉及化学电源领域，具体是微波加热烧结制取锰酸锂，包括以下步骤：S1、称取：通过电子秤进行对LiNO3与Mn(NO3)2进行称取；S2、放入：将称取的LiNO3与Mn(NO3)2倒入适量的去离子水中；S3、搅拌：将LiNO3与Mn(NO3)2和去离子水均倒入带有加热功能的搅拌器，启动搅拌器，LiNO3与Mn(NO3)2和去离子水进行搅拌，使LiNO3与Mn(NO3)2容入去离子水中；S4、添加：在LiNO3与Mn(NO3)2和去离子水进行搅拌时，向搅拌器中加入(NH4)2CO3溶液以及需要掺杂的元素的可溶物；S5、调节pH值：在加入(NH4)2CO3溶液时进行对搅拌器内液体进行测量pH值。本发明的有益效果通过共沉淀法将锰源、锂源以及掺杂元素化合物混合，然后通过微波加热烧结得到成品，利用微波加热的穿透性和与物料的相互作用来达到均匀加热、快速烧结的目的。

技术领域

本发明涉及化学电源领域，具体是微波加热烧结制取锰酸锂。

背景技术

锰酸锂是一种无机化合物，化学式为LiMn2O4。通常为尖晶石相，黑灰色粉末。易溶于水，锰酸锂主要为尖晶石型锰酸锂，尖晶石型锰酸锂LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三维锂离子通道的正极材料，一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO2成为新一代锂离子电池的正极材料。

锰酸锂作为应用于锂离子电池的一种正极材料，近年来，因为其安全性、环境友好等性能，在电动电池得到了广泛的应用。

中国专利号CN111640937A提供一种单晶锰酸锂材料的制备方法，按所需配比称取原料锰化合物以及硫酸钠，加入到去离子水中，搅拌1-10h后，在100-150℃下反应10-15h，冷却后过滤收集沉淀，使用去离子水洗涤1-5次，干燥得到β-MnO2前驱体；将所得到的β-MnO2前驱体与锂源、掺杂元素M的化合物按一定比例进行混合，烧结后得到成品，成品分子式为Li1+aMn2-a-bMbO4，0≤a≤0.2。

目前工业化生产的锰酸锂均为小尺寸的一次颗粒团聚而成的二次颗粒，一次小晶粒尺寸较小，晶体缺陷较多，Li⁺扩散和迁移时受到的阻碍较多，产品表现出压实密度不高，倍率性能和循环性能不佳等缺点，因此亟需研发微波加热烧结制取锰酸锂。

发明内容

本发明的目的在于提供微波加热烧结制取锰酸锂，以解决上述背景技术中提出的锰酸锂均为小尺寸的一次颗粒团聚而成的二次颗粒，一次小晶粒尺寸较小，晶体缺陷较多，产品表现出压实密度不高，倍率性能和循环性能不佳问题。

本发明的技术方案是：微波加热烧结制取锰酸锂，包括以下步骤：

S1、称取：通过电子秤进行对LiNO3与Mn(NO3)2进行称取；

S2、放入：将称取的LiNO3与Mn(NO3)2倒入适量的去离子水中；

S3、搅拌：将LiNO3与Mn(NO3)2和去离子水均倒入带有加热功能的搅拌器，启动搅拌器，LiNO3与Mn(NO3)2和去离子水进行搅拌，使LiNO3与Mn(NO3)2容入去离子水中；

S4、添加：在LiNO3与Mn(NO3)2和去离子水进行搅拌时，向搅拌器中加入(NH4)2CO3溶液以及需要掺杂的元素的可溶物；

S5、调节pH值：在加入(NH4)2CO3溶液时进行对搅拌器内液体进行测量pH值，之后得到悬浊液；

S6、离心：将S5中得到的悬浊液倒入离心机中，启动离心机对悬浊液进行离心分离，得到沉淀物；

S7、清洗：将S6中得到的沉淀物使用去离子水清洗，得到干净的沉淀物；

S8、干燥：将S7中得到的沉淀物放入到干燥箱内，启动干燥箱，进行对沉淀物进行干燥，得到干燥的沉淀物；

S9、分散：将S8中得到干燥的沉淀物放入到分散机中，启动分散机，将沉淀物进行分散；