锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102709542102709542B(45)授权公告日2014.11.05(21)申请号201210164080.5(22)申请日2012.05.25(73)专利权人青岛乾运高科新材料股份有限公司地址266111山东省青岛市城阳区青大工业园丰园路中段(72)发明人孙琦张连君孙慧英(51)Int.Cl.H01M4/505(2010.01)(56)对比文件CN101070191A,2007.11.14,全文.JP特开2011-90859A,2011.05.06,全文.CN1872702A,2006.12.06,说明书第2段至第3段.审查员户爱敏权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法(57)摘要本发明公开了一种锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法，包括以下步骤：(1)、以碳酸锂和电解二氧化锰为主要反应物质，掺杂氢氧化铝；(2)、按照配比称量各反应物，放入卧式球磨罐中粗混；(3)、将粗混后的物料放入自动造粒机中细混，细混结束后直接在造粒机中进行造粒；(4)、将造粒物料放入烘箱中干燥，待干燥完成后放入气氛炉进行一次煅烧；(5)、将一次煅烧后的物料解碎，进行锂的补充后，二次煅烧。本发明使得材料的性能提高，并且制备工艺简单，易于操作，原料廉价易得，得到的产物均匀。CN102709542BCN1027954BCN102709542B权利要求书1/1页1.一种锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、以碳酸锂和电解二氧化锰为主要反应物质，掺杂氢氧化铝；(2)、按照配比称量各反应物，放入卧式球磨罐中粗混；(3)、将粗混后的物料放入自动造粒机中细混，细混结束后直接在造粒机中进行造粒；(4)、将造粒物料放入烘箱中干燥，待干燥完成后放入气氛炉进行一次煅烧；(5)、将一次煅烧后的物料解碎，进行锂的补充后，二次煅烧；其中，碳酸锂、氢氧化铝和电解二氧化锰的质量配比为728∶101∶3192，一次煅烧是指1h从室温升温至350℃，在该温度下保温4h，再1h升至950℃保温5h，然后2h降至650℃保温15h，最后自然降温；二次煅烧是2h升至650℃保温26h自然降温。2.根据权利要求1所述的锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法，其特征是：进行粗混的时间为0.5h，细混为20min。3.根据权利要求1所述的锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法，其特征是：造粒是用5％或3％的聚乙烯醇作粘合剂，物料中水分含量10％-20％，干燥温度为150℃。2CN102709542B说明书1/2页锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域，具体涉及锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法。背景技术[0002]锂锰氧化物因锰资源丰富、价格低廉、环境友好和安全性高等特点被公认为是用于电动汽车或混合电动汽车电源最有前途的锂离子二次电池正极材料之一。锂锰氧化物作为锂离子二次电池正极材料的最大缺点是容量衰减较为严重，其容量衰减的主要原因是：在充放电过程中出现Jahn-Teller效应，Mn在电解液中溶解以及结构中存在的氧缺陷。[0003]目前，通过掺杂阴、阳离子来稳定尖晶石结构并改善其电化学性能已有大量的研究，但对材料自身结构缺陷的相关研究却很少。为了更深入了解氧缺陷对材料性能的影响，以及如何修复这种缺陷。发明内容[0004]针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够修复材料中氧缺陷、降低容量衰减、提高材料电化学性能的锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法。[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法，包括以下步骤：[0006](1)、以碳酸锂和电解二氧化锰为主要反应物质，掺杂氢氧化铝；[0007](2)、按照配比称量各反应物，放入卧式球磨罐中粗混；[0008](3)、将粗混后的物料放入自动造粒机中细混，细混结束后直接在造粒机中进行造粒；[0009](4)、将造粒物料放入烘箱中干燥，待干燥完成后放入气氛炉进行一次煅烧；[0010](5)、将一次煅烧后的物料解碎，进行锂的补充后，二次煅烧。[0011]上述的锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法各反应物质量配比为728∶101∶3192。[0012]上述的锂离子正极材料尖晶石型锰酸锂制备过程中氧缺陷的修复方法，进行组混的时间为0.5h，