CN1538541A - 一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺，包括有固相合成和灼烧工序，其特征在于：工序(1)按锂：锰的原子比值为0.5－0.55的锂源和锰源物料混匀，按此混料的5－10％的比例加入高分子网络剂，混匀成胶状，在球磨机内球磨、研细，过300目筛。工序(2)将工序(1)的粉料置于微波炉内进行微波造核后，在400℃－450℃干燥箱中进行预烧8小时，自然冷却至室温，工序(3)对预烧后的料进行第二次球磨后，放入干燥箱中进行550℃－700℃灼烧10小时后，过300目筛即成。本发明与现行技术比具有充放电效率高的显著优点。

Description

一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺
技术领域：
本发明属于一种电池，特别是一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺。
背景技术：
目前已商品化的锂离子电池金属氧化物类电极材料中，锂锰氧化物电极材料由于其在价格、材料的环境兼容性及后处理方面所具有的明显特点，被普边看好的下一代锂离子电池正极材料。但是，由于现行的固相合成技术中的温度高达800℃，容易造成锂的损失，此外现行的工艺所制备的锂锰氧化物正极材料，其充放电容量只有110mAh/g，有效率不足80％。
发明内容：
本发明需要解决的技术问题是设计一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺，所制取的正极材料具有充放电效率高，且工艺成本低的优点。本发明的技术方案是，一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺，包括有固相合成和灼烧工序，其特征在于：工序(1)按锂：锰的原子比值为0.5-0.55的锂源和锰源物料混匀，按此混料的5-10％的比例加入高分子网络剂，混匀成胶状，在球磨机内球磨、研细，过300目筛。工序(2)将工序(1)的粉料置于微波炉内进行微波造核后，在400-450℃干燥箱中进行预烧8小时，自然冷却至室温，工序(3)对预烧后的料进行第二次球磨后，放入干燥箱中进行550-700℃灼烧10小时后，过300目筛即成。本发明由于改变了原料的配比，增加了球磨和过筛工序和预热处理工序，设置了微波造核及加入高分子网络剂工序，降低了灼烧温度，因而本发明制备的锂锰氧化物正极材料，其晶体结构不受锂的嵌入、脱嵌而损坏，因而本发明具有充放电效率高(95％)，且工艺成本低的显著优点。
具体实施方式：
实施例1
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.50的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的5％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行400℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在550℃灼烧10小时，过300目筛即成。
实施例2
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.51的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的5％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行400℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在600℃灼烧10小时，过300目筛即成。
实施例3
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.52的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的5％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行400℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在650℃灼烧10小时，过300目筛即成。
实施例4
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.53的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的8％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行450℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在650℃灼烧10小时，过300目筛即成。
实施例5
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.55的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的8％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行450℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在650℃灼烧10小时，过300目筛即成。
实施例6
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.52的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的8％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行450℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在700℃灼烧10小时，过300目筛即成。
实施例7
工序(1)将锂与锰的原子比值为0.53的碳酸锂和电解二氧化锰物料混匀，按此混合料的10％加高分子网络剂，混匀成胶状，经球磨机球磨，过300目筛。
工序(2)将上述粉料置于微波炉内进行微波造核后，进行450℃预烧8小时，自然冷却至常温。
工序(3)对预烧后的料进行再次球磨后，在700℃灼烧10小时，过300目筛即成。
将上述方法制备的锂离子电池正极材料与锂离子电池负极材料石墨，以偏氟乙烯为极板粘结剂，分别制成锂离子电池的正极片与负极片，以聚丙烯微孔膜为电极隔膜，以体积比为碳酸二甲酯∶碳酸二乙酯∶碳酸乙烯酯＝1∶1∶1的1M六氟磷酸锂为电解液组装成锂离子电池。
各实施例制备的锂离子电池的性能表

Claims (1)

1.一种锂离子电池用锂锰氧化物正极材料的制备工艺，包括有固相合成和灼烧工序，其特征在于：工序(1)按锂∶锰的原子比值为0.5-0.55的锂源和锰源物料混匀，按此混料的5-10％的比例加入聚丙稀酰胺，混匀成胶状，在球磨机内球磨、研细，过300目筛，工序(2)将工序(1)的粉料置于微波炉内进行微波造核后，在400-450℃干燥箱中进行预烧8小时，自然冷却至室温，工序(3)对预烧后的料进行第二次球磨后，放入干燥箱中进行550-700℃灼烧10小时后，过300目筛即成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101746829B (zh) * 2008-12-15 2013-08-07 山东神工海特电子科技有限公司 可充锂锰电池用复合MnO2正极材料制备方法
CN104843795A (zh) * 2015-04-30 2015-08-19 昆明理工大学 一种微波辅助制备锰氧化物晶须的方法
CN112216815A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 深圳市比亚迪锂电池有限公司 锂锰电池正极和锂锰电池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1049529C (zh) * 1994-11-03 2000-02-16 北京有色金属研究总院 用于锂二次电池的阴极材料及制法
CN1042377C (zh) * 1996-05-10 1999-03-03 中国科学院物理研究所 一种合成锂离子电池中正极材料的方法
JPH11180717A (ja) * 1997-12-22 1999-07-06 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd マンガン酸リチウム及びその製造方法ならびにそれを用いてなるリチウム電池
JP3274993B2 (ja) * 1998-08-11 2002-04-15 三井金属鉱業株式会社 リチウム二次電池用正極材料
CN1339835A (zh) * 2000-08-22 2002-03-13 潘树明 一种高性能锂离子二次电池正极材料的合成方法
CN1359163A (zh) * 2001-12-28 2002-07-17 东北大学 用微波技术合成锂离子蓄电池材料的方法
CN1185738C (zh) * 2002-06-14 2005-01-19 中山大学 低温燃料电池纳米催化剂的制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101746829B (zh) * 2008-12-15 2013-08-07 山东神工海特电子科技有限公司 可充锂锰电池用复合MnO2正极材料制备方法
CN104843795A (zh) * 2015-04-30 2015-08-19 昆明理工大学 一种微波辅助制备锰氧化物晶须的方法
CN112216815A (zh) * 2019-07-11 2021-01-12 深圳市比亚迪锂电池有限公司 锂锰电池正极和锂锰电池
CN112216815B (zh) * 2019-07-11 2021-12-07 深圳市比亚迪锂电池有限公司 锂锰电池正极和锂锰电池

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