一种球形锰酸锂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102267726A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102267726A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201010193621.8(22)申请日2010.06.04(71)申请人上海杉杉科技有限公司地址201209上海市浦东新区金海路3158号(72)发明人万传云杜辉玉乔永明吴敏昌(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人薛琦朱水平(51)Int.Cl.C01G45/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种球形锰酸锂的制备方法(57)摘要本发明公开了一种球形锰酸锂的制备方法。该方法包括如下步骤：将锂盐水溶液与锰盐水溶液均匀混合制得真溶液或介稳状态的胶体溶液，之后经喷雾干燥制得球形粒子前驱体，然后将球形粒子前驱体进行动态焙烧热处理即可；其中，所述的动态焙烧热处理在物料旋转的焙烧炉中进行，所述的动态焙烧热处理包含下述步骤：先进行温度120℃～220℃第一次热处理，之后进行400℃～800℃第二次热处理即可。该方法工艺简单、便于操作，尤其适于产业化生产，制得的球形锰酸锂晶型很好、倍率性能好，用于锂离子电池具有高功率性能和高容量保持率。CN10267ACCNN110226772602267733A权利要求书1/1页1.一种球形锰酸锂制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：将锂盐水溶液与锰盐水溶液均匀混合制得真溶液或介稳状态的胶体溶液，之后经喷雾干燥制得球形粒子前驱体，然后将球形粒子前驱体进行动态焙烧热处理即可；其中，所述的动态焙烧热处理在物料旋转的焙烧炉中进行，所述的动态焙烧热处理包含下述步骤：先进行温度120℃～220℃第一次热处理，之后进行400℃～800℃第二次热处理即可。2.如权利要求1所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的动态焙烧热处理，所述的第一次热处理的温度为150℃～180℃；所述的第二次热处理的温度为600℃～750℃。3.如权利要求1或2所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的动态焙烧热处理，所述的第一次热处理的时间为5～24小时；所述的第二次热处理的时间为5～24小时。4.如权利要求1～3任一项所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的锰盐为水溶性锰盐；所述的锂盐为水溶性锂盐；所述的锰盐与锂盐用量比为摩尔比1∶1～1∶1.1。5.如权利要求1～4任一项所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的锰盐为乙酸锰和/或硝酸锰；所述的锂盐为氢氧化锂、硝酸锂和乙酸锂中的一种或多种。6.如权利要求1～5任一项所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的锂盐水溶液与锰盐水溶液通过搅拌方式均匀混合制得真溶液或介稳状态的胶体溶液；所述的喷雾干燥为气流雾化、高压雾化或者旋转雾化。7.如权利要求1～6任一项所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的动态焙烧热处理之后还进行静态高温焙烧。8.如权利要求7所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的静态高温焙烧温度为600℃～800℃，静态高温焙烧时间为5～24小时。9.如权利要求8所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的静态高温焙烧时间为7～20小时。10.如权利要求1～9任一项所述的球形锰酸锂制备方法，其特征在于：所述的球形锰酸锂制备之后自然冷却至室温即可。2CCNN110226772602267733A说明书1/6页一种球形锰酸锂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种球形锰酸锂的制备方法。背景技术[0002]锰酸锂是一种价格较低、安全性好、循环性能好的锂离子电池正极材料，在大容量动力锂离子电池中应用广泛。[0003]目前，商品化锰酸锂的合成大都以固相反应为主，即将含锰的化合物与含锂的化合物按照一定的化学计量比通过特定方式混合均匀后，在一定的温度下进行高温加热分解，生成锰酸锂。但是，固相反应制备锰酸锂的生产过程中，最终产物往往要经过机械破碎、分级等过程来控制产品的粒径分布、粒径大小等参数；并且常规的高温焙烧往往都是在物料静止的状态下进行的，因而具有操作简单实用的优点。但是与此同时，固相反应法存在许多固有的缺陷，如固相反应往往难以使反应物混合均匀，合成出的锰酸锂颗粒多为不规则形状，且粒子大小分布比较宽，这些因素往往会进一步导致产品性能、电极极片的加工性能变差，最终影响由此组成的锂离子电池的质量和成品率。[0004]为了改进制备得到锰酸锂的加工性能和其作为材料应用的电化学性能，科研人员研究了多种合成锰酸锂的方法，包括溶胶凝胶法、水热合成法、喷雾干燥法等。然而，这些方法均存在某些特定缺陷，例如溶胶凝胶法与水热合成法的合成路径长、耗时，溶剂用量大，成本高，不适合大规模应用；而喷雾干燥法具有效率高、能造粒生成球形、原料混合均匀的优点，但是喷雾干燥法