一种改性锰酸锂及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110336017A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910641783.4H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2019.07.16(71)申请人合肥融捷能源材料有限公司地址230088安徽省合肥市高新区响洪甸路1750号(72)发明人徐厚宝徐从胜胡刚刚朱二涛吴金林戴首(74)专利代理机构合肥天明专利事务所(普通合伙)34115代理人汪贵艳(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/60(2006.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种改性锰酸锂及其制备方法和用途(57)摘要本发明公开了一种改性锰酸锂及其制备方法和用途，包括以下步骤：将锰前驱体、锂源加入到球磨机中球磨得混合料；将混合料置于管式炉中先低温预烧，再高温烧结，最后自然冷却至室温，再破碎，过筛得到粉末样品；将聚乙烯亚胺、聚苯胺分别溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌形成混合液；将入粉末样品搅拌并超声，然后在真空干燥箱中干燥，即得到改性锰酸锂。本发明在活性物质锰酸锂的表面引入导电性良好的聚苯胺，提升材料的导电性和循环倍率。在锰酸锂表面包覆聚乙烯亚胺能减少材料与电解液的接触面积，抑制锰酸锂正极材料中过渡金属Mn元素在电解液中的溶解，以提升锂离子电池性能使用寿命。CN110336017ACN110336017A权利要求书1/1页1.一种改性锰酸锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）混料：将锰前驱体、锂源加入到球磨机中球磨得混合料；（2）烧结：将混合料置于管式炉中先低温预烧，再高温烧结，最后自然冷却至室温，得烧结样品；（3）将烧结样品进行机械破碎，过筛得到粉末样品；（4）将聚乙烯亚胺、聚苯胺分别溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌形成混合液；（5）将步骤（3）制备的粉末样品加入步骤（4）制备的混合液中，搅拌并超声，然后在真空干燥箱中干燥，即得到改性锰酸锂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述锂源、锰前驱体的加入量是按照Li/Mn的摩尔比为2.0：1.0～1.10。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述球磨机的转速为200-600rpm，球磨时间为1-4h，球磨介质为聚氨酯球。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述低温预烧的温度为100℃-450℃、时间为2-12h；所述高温烧结的温度为600℃-900℃、时间为5-30h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述机械粉碎指粉磨机或气流粉碎机，其转速为200-500rpm、粉碎时间为60-200s；所述过筛的筛网目数为120-375目。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述聚乙烯亚胺、聚苯胺的质量比为（0.5～4）：1，所述混合液中液固比为1：（1～9）。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述粉末样品与混合液的质量比为1：（1～20）；所述真空干燥箱的温度为80℃-140℃、干燥时间为5-20h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述锰前驱体为锰氧化物、锰氢氧化物、锰碳酸盐或锰乙酸盐中的至少一种；所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂中的至少一种。9.一种如权利要求1-8任一项制备方法制备的改性锰酸锂。10.如权利要求9所述的改性锰酸锂的用途，其特征在于：所述改性锰酸锂用作锂离子电池正极材料。2CN110336017A说明书1/4页一种改性锰酸锂及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池正极材料及其制备方法，尤其涉及一种改性锰酸锂及其制备方法和用途。背景技术[0002]随着全球经济和科技的快速发展，能源、环境、信息成为社会发展的三大主题，其中能源和环境问题受到世界各地的广泛关注。锂离子电池（LIBs）作为一种高效的绿色客户循环使用能源。它具有工作电压高、比能量高、体积小、重量轻、寿命长等许多优点，已被广泛用于3C、电动工具、航模和新能源汽车等领域。尤其在新能源汽车领域，将汽车的电动化是当下汽车运输业的革命性变革之一，为了适应这种变革，锂离子电池在可预见的未来将成为汽车电动化的主要技术选择之一。与便携式电子产品和电网存储电池市场中的锂离子电池相比，电动汽车要求锂离子电池具有更高的使用寿命和安全性。[0003]正极材料是LIBs中最关键的组成部分之一，其性能的优劣直接制约了LIBs的性能。目前，市场主流的LIBs正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰酸锂。[0004]锰酸锂作为正极材料，原料来源广泛且成本价格低廉，安全性能很好，且