[发明专利]一种玻璃包覆的稳定性锰酸锂电池电极材料及制备方法

摘要

本发明提供一种玻璃包覆的稳定性锰酸锂电池电极材料，旨在解决目前尖晶石锰酸锂在高温下易发生结构改变以及可逆性差的缺陷及其他改性方法效果不明显的问题，使得材料的高倍率性能得到改善。本发明采用的技术方案是采用二步烧结工艺制备尖晶石锰酸锂粉体，再制备硅酸锂溶胶液，尖晶石锰酸锂粉体混入硅酸锂溶胶液，分散形成为球状、再形成凝胶，然后在高温烧结炉中进行烧结，急速冷却，破碎，制得表面包覆硅酸锂玻璃的高温稳定性锰酸锂电极材料。

主权项

1.一种玻璃包覆的稳定性锰酸锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，包括三个步骤：锰酸锂粉体材料制备、合成电池级硅酸锂溶胶液、包覆硅酸锂玻璃层；通过二步烧结工艺制备尖晶石锰酸锂粉体，再制备硅酸锂溶胶液，尖晶石锰酸锂粉体混入硅酸锂溶胶液，分散形成为球状、再形成凝胶，然后在高温烧结炉中进行烧结，急速冷却，破碎，制得表面包覆硅酸锂玻璃的稳定性锰酸锂电极材料；所述二步烧结是将锰源和锂源按照设计比例称量，高能球磨后，干燥，装入匣钵，进入窑炉，一次烧结，烧结后、冷却、粉碎获得一次烧结料；将一次烧结料进行二次烧结，烧结完冷却、气流粉碎过筛后得到锰酸锂粉体材料；所述锰源选为二氧化锰、氢氧化锰、二氧化三锰、四氧化三锰中的一种或者多种混合物；所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、硝酸锂中的一种或多种混合物；所述设计比例为锂锰原子比1:1.8~2；所述高能球磨为常用机械合金化球磨机，球料体积比为5:1‑20:1，锆球的直径为3~10mm，球磨时间为2~48小时，球磨后粒度为0.1~1μm，高能球磨能进一步激发反应原料活性，界面间形成原子交换，达到缩短固相反应时间，反应物晶粒分布均匀，无尺寸异常长大；所述干燥方式为真空干燥或喷雾干燥；所述尖晶石锰酸锂粉体与硅酸锂溶胶液质量比1:0.5~2混合；所述分散采用机械搅拌、球磨或砂磨工艺；所述形成凝胶过程中加入柠檬酸、柠檬酸铵、马来酸、抗坏血酸、乙醇胺中的一种作为络合剂，加入量为0.1~10g/L；所述烧结，其工艺是置于隧道炉中，升温速率控制在3~15℃/min，在600〜1000℃下烧结0.5~12小时，升温速率控制在3~5℃/min，在900~1000℃下烧结0.5~1小时；所述急速冷却为出炉后强制风冷至室温；所述破碎选用流化床气流破碎，气体为氮气。