球形錳酸鋰正極材料，做成2025扣電，IC克容量為110mAh/g左右，IC 50周循環(huán)效率高達(dá)99.6%,高溫600C下容量保持率高達(dá)99.8%,具有很好的高溫穩(wěn)定性和循環(huán)性能。
[0025]實(shí)施例3
[0026]一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，(I)制備Al、Ti雙摻雜元素球形錳酸鋰漿料:以化學(xué)二氧化錳為錳源，納米級(jí)Al2O3、納米級(jí)T12為摻雜化合物，以電池級(jí)碳酸鋰為鋰源，采用濕法球磨混合，采用Li/Mn摩爾比為0.58進(jìn)行混合，摻雜量采用Al/Mn摩爾比為0.02，Ti/Mn摩爾比為0.01進(jìn)行摻雜，采用酒精為溶劑，球磨方式采用球料比為1:1，混合時(shí)間為611，球磨速度為200印111/111；[11，正反轉(zhuǎn)30111；[11/次，得到含41、11摻雜的猛酸鋰前軀體楽料。(2)采用噴霧干燥法制備球形錳酸鋰前軀體:將液相法所得球磨后濕混物料，以50ML/MIN的加料速度，干燥溫度為100 0C對(duì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，噴霧后所得物料形貌為球形，粒度D50為10微米左右。(3)將噴霧干燥后的錳酸鋰前軀體放入高溫氣氛爐中進(jìn)行焙燒，燒結(jié)氣氛為空氣，燒結(jié)溫度為850°C，以5°C/min的升溫速率，采用階梯式升溫序列，并保溫15h，自然降低到室溫，在過(guò)篩分級(jí)，得到高性能的球形錳酸鋰。按照實(shí)施例3所制備出的球形錳酸鋰正極材料，做成2025扣電，IC克容量為112mAh/g左右，IC 50周循環(huán)效率高達(dá)99.6%。
[0027]實(shí)施例4
[0028]一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，(I)制備Al、Ti雙摻雜元素球形錳酸鋰漿料:以四氧化三錳為錳源，納米級(jí)Al2O3、納米級(jí)T12為摻雜化合物，以電池級(jí)碳酸鋰為鋰源，采用濕法球磨混合，采用Li/Mn摩爾比為0.58進(jìn)行混合，摻雜量采用Al/Mn摩爾比為0.02，Ti/Mn摩爾比為0.0I進(jìn)行摻雜，采用酒精為溶劑，球磨方式采用球料比為1:1，混合時(shí)間為6h，球磨速度為200rpm/min，正反轉(zhuǎn)30min/次，得到含Al、Ti摻雜的猛酸鋰前軀體楽料。
(2)采用噴霧干燥法制備球形錳酸鋰前軀體:將液相法所得球磨后濕混物料，以50ML/MIN的加料速度，干燥溫度為100 °C對(duì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，噴霧后所得物料形貌為球形，粒度D50為11微米左右。(3)將噴霧干燥后的錳酸鋰前軀體放入高溫氣氛爐中進(jìn)行焙燒，燒結(jié)氣氛為空氣，燒結(jié)溫度為830°C，以5°C/min的升溫速率，采用階梯式升溫序列，并保溫15h，自然降低到室溫，在過(guò)篩分級(jí)，得到高性能的球形錳酸鋰。按照實(shí)施例3所制備出的球形錳酸鋰正極材料，做成2025扣電，IC克容量為108mAh/g左右，IC 50周循環(huán)效率高達(dá)99.7%。
[0029]實(shí)施例5
[0030]1.制備球形四氧化三錳:以硫酸錳為錳源，與高錳酸鉀強(qiáng)氧化性物質(zhì)，采用液相沉淀的方法，將配制的硫酸錳溶液緩慢滴加到高錳酸鉀溶液中，在60 V下不斷攪拌2h，并使其陳化，再采用噴霧干燥制備得到球形四氧化三錳。2.制備球形錳酸鋰:將得到的球形四氧化三錳與納米級(jí)Al2O3、納米級(jí)T12、碳酸鋰進(jìn)行濕法混合，摻雜量采用Al/Mn摩爾比為0.02，Ti/Mn摩爾比為0.01進(jìn)行摻雜，采用Li/Mn摩爾比為0.58進(jìn)行混合，在行星式球磨罐中，采用酒精為溶劑，以10rpm的轉(zhuǎn)速球磨Ih，然后干燥，將混合后的錳鋰混合物放入高溫氣氛爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)氣氛為空氣，燒結(jié)溫度為820°C，以5°C/min的升溫速率，采用階梯式升溫序列，并保溫15h，自然降低到室溫，在過(guò)篩分級(jí)，得到高性能的球形錳酸鋰。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:(I)先采用液相法將錳源和含摻雜元素M的化合物、以及鋰源化合物均勻混合，(2)再采用噴霧干燥法制備出球形錳酸鋰前軀體，(3)然后進(jìn)行燒結(jié)、粉碎過(guò)篩制備出高性能的球形錳酸鋰正極材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:錳源為電解二氧化錳、化學(xué)二氧化錳或四氧化三錳中的一種或多種;所述含摻雜元素M的化合物為:納米級(jí)或10微米以下的Al203、Ce304、Co304、Mg(0H)2、Ti02中含有Al、Ce、Co、Mg、Ti改善錳酸鋰電化學(xué)性能的元素中的一種或多種;所述鋰源化合物為電池級(jí)碳酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:液相法為采用酒精或水為溶劑，采用行星式球磨方式進(jìn)行均勻混合，所述球磨方式采用球料比為1-3，混合時(shí)間為0.5h-6h，球磨速度為100rpm-300rpm，正反轉(zhuǎn)30_60min/次。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:源化合物與錳源以摩爾比為0.50-0.60的比例進(jìn)行富鋰型混合，含摻雜元素M的化合物與錳源的摩爾比為0.005-0.05。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:所述噴霧干燥的物料為步驟(I)液相法所得球磨后濕混物料，加料速度25-50ML/MIN，干燥溫度100°C-180°C，噴霧后所得物料為球形，粒度為4-15微米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:用高溫焙燒的方式制備出高性能球形錳酸鋰，高溫焙燒其燒結(jié)溫度在7000C-900°C之間，升溫速率為5°C/min-10°C/min，燒結(jié)時(shí)間在10h-30h之間，自然降溫至室溫，燒結(jié)氣氛為空氣、氧氣。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:所述的球形錳酸鋰粒徑在5-15微米。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，其特征在于:球形錳酸鋰材料1(:克容量是11011^11/^。
【專利摘要】本發(fā)明屬于鋰離子電池材料和材料學(xué)領(lǐng)域。一種高性能球形錳酸鋰系正極材料的制備方法，(1)先采用液相法將錳源和含摻雜元素M的化合物、以及鋰源化合物均勻混合，(2)再采用噴霧干燥法制備出球形錳酸鋰前軀體，(3)然后進(jìn)行燒結(jié)、粉碎過(guò)篩制備出高性能的球形錳酸鋰正極材料。該制備方法的優(yōu)點(diǎn)是很好地解決了因摻雜而降低錳酸鋰電池容量問(wèn)題，并有效地提到了錳酸鋰電池的循環(huán)壽命性能和高低溫穩(wěn)定性，其循環(huán)壽命好，具有優(yōu)良的高低溫性能，60℃環(huán)境下，電池1C容量保持率高達(dá)99.8％。
【IPC分類】H01M4/131, H01M4/505, H01M10/0525, H01M4/1391
【公開號(hào)】CN105591094
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610004716
【發(fā)明人】吳奎辰, 肖伶俐, 吳清國(guó)
【申請(qǐng)人】浙江瓦力新能源科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2016年1月5日