[发明专利]球形结构锂离子电池正极材料锰酸锂的制备工艺

摘要

本发明涉及锂离子电池材料领域，特别涉及一种球形结构锂离子电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)的制备工艺。采用锰的金属盐为原料，将金属盐溶于热水中配成一定浓度的溶液，然后在搅拌的条件下将金属锰的溶液和沉淀剂按一定流速同时并流流入反应容器中，通入空气进行合成反应，经过陈化得到球形Mn3O4前驱体，然后再与锂源煅烧即得球形锂离子电池正极材料LiMn2O4。本发明提出了以自制的球形Mn3O4为前驱体制备锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备工艺，合成方法简单、过程易于控制，效率高，成本低廉，节约能源和资源，适合产业化生产。

主权项

球形结构锂离子电池正极材料锰酸锂的制备工艺，其特征在于，步骤如下：①、原料的配制配制锰盐溶液，将锰盐溶于热水中制成溶液，其浓度为1～3mol/L；配制质量分数为20～30％的NaOH溶液，10～20％的氨水溶液；②、球形Mn3O4前驱体的制备以纯水为底液，温度升至50～80℃，开启搅拌，控制搅拌转速在60～180r/min，加入氨水和氢氧化钠，调节底液的碱度和pH，使碱度维持在5～30g/L、pH在9～12；用恒流泵将锰盐溶液、氨水溶液和NaOH溶液加入高速搅拌的反应釜中，同时往反应液中通入流量为10～20m3/h的空气，调节反应溶液的pH维持在9～13，合成温度为50～80℃，碱度维持在20～40g/L，陈化时间为15～30h；反应完全后，经洗涤、过滤、干燥得球形Mn3O4前驱体；③、烧结将球形Mn3O4前驱体、锂源化合物按摩尔比Li∶Mn＝1∶2的配比球磨混合充分，在空气中以1～10℃/min的速度升温加热，在500～800℃恒温煅烧10～30h，随炉冷却至室温，制得球形结构锂离子电池正极材料LiMn2O4。