[发明专利]一种锰酸锂正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.称取原辅材料：按摩尔量比锰化合物:硫酸钠:锂源:掺杂元素M:60%过氧化氢溶液:氨水=0.7-2:0.7-0.8:0.9-1.1:0-0.2:20-30:50-70，称取原辅材料，称取完成后将原辅材料储存备用；

S2.混合原辅材料：首先将适量的去离子水加入搅拌式反应釜中，接着将S1中称取量的锰化合物以及称取量的硫酸钠，加入到搅拌式反应釜中，将搅拌式反应釜开启，直至锰化合物以及硫酸钠在去离子水中溶解，形成悬浮液，再将60%过氧化氢溶液与氨水加入离子水中，待过60%氧化氢溶液与氨水加入完毕，最后将悬浮液放入恒温水浴锅中加热，使悬浮液迅速沸腾，之后对悬浮液冷却后过滤，并收集沉淀物；

S3.制备Mn₂O₃前驱体：首先将S2中得到的沉淀物在100℃下干燥，接着将干燥得到的沉淀物放入氩气气氛炉中，在200-300℃的温度下，焙烧24-36h，以得到Mn₂O₃前驱体；

S4.烧结成品：将S3中所得到的Mn₂O₃前驱体与S1中称取的锂源、掺杂元素M的化合物加入适量纯水进行混合、造球，形成颗粒状混合物，然后将颗粒状混合物投放至烧结机中，在1000-1100℃下烧结20-24h，待自然结晶后得到成品。

2.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S1中锰化合物为MnO、MnO₂、Mn₂0₃、Mn₃O₄、Mn₂O₅、Mn0₃中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S1中掺杂元素M为Al、Ti、Zr、Si、Zn、Mg、Ga、B、Cr、Co、Y中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S2中在将氧化氢溶液与氨水加入离子水中时，需要控制过氧化氢溶液与氨水加入速度，将氧化氢溶液与氨水缓缓加入。

5.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S2中在将氧化氢溶液与氨水加入离子水中时，应使反应体系保持弱酸性，且反应体系的pH值应保持在6.9-7.3。

6.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S2中拌式反应釜的转速为200-500r/min，且搅拌时间为10-15min。

7.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S2中恒温水浴锅加热温度为100-150℃，加热时间为直至悬浮液煮沸后4-20min。

8.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S2中在将沉淀物收集后，应使用纯水对沉淀物漂洗3-5次，直至沉淀物形成颜色均匀且表面无杂质的颗粒。

9.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S4中混合时间为2.5-3min，且造球后的球体直径为20-25mm。

10.根据权利要求1所述的一种锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述S4中所得成品分子式为Li_aMn_2-bM_bO₄，且1≤a≤1.2，0＜b≤0.2。