[發(fā)明專利]鋰離子電池的富鋰錳酸鋰正極材料的溶膠凝膠制備方法無效

申請?zhí)枺?/td>	201110384414.5	申請日：	2011-11-28
公開（公告）號：	CN102491424A	公開（公告）日：	2012-06-13
發(fā)明（設計）人：	李長東;歐彥楠;余海軍	申請（專利權）人：	佛山市邦普循環(huán)科技有限公司
主分類號：	C01G45/12	分類號：	C01G45/12;H01M4/505
代理公司：	廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205	代理人：	譚英強
地址：	528244 廣東***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	鋰離子電池富鋰錳酸鋰正極材料溶膠凝膠制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的富鋰錳酸鋰正極材料的溶膠凝膠制備方法。

背景技術

鋰錳尖晶石通常用作鋰離子電池正極材料的電化學活性組分。然而，這種鋰離子電池在第一個充電循環(huán)過程中，電容量存在一個明顯的、有害的不可逆損失。最初的解決這個問題的方法是簡單地增加正極的質量，用來補償?shù)谝淮窝h(huán)過程中鋰在石墨負極上的損失。但是，增加正極質量，會增加成本，而沒有提高能效，因此不是有效的改進方法。為了補償所述的鋰損失，且不改變電池的質量或體積特性，制備富鋰的鋰錳尖晶石結構是一種可行的補償鋰損失的方法。富鋰材料的鋰過量，不僅補償與負極里最初的鋰損失，而且儲存平衡負極可逆容量所需要的鋰，并且維持電池中有用的能量水平。

目前關于富鋰錳酸鋰正極材料的制備方法主要有：

連芳等人的“一種改進的低熱固相反應制備層狀富鋰錳鎳氧化物的方法”（CN?102219262A），提出將氫氧化鋰、乙酸錳、乙酸鎳和二水草酸按比例球磨，焙燒得到最終產物Li_1+xMn_yNi_1-x-yO₂。但該專利采用球磨混料得到的產物，混合不均勻，限制電池正極材料性能的進一步提高。

馮勝雷等人的“一種摻雜的富鋰的尖晶石型鋰錳氧的制備方法”（CN?101117234A），提出將含錳化合物、含摻雜金屬化合物和一部分含鋰化合物混合均勻后焙燒，得到一段焙燒產物，再將一段焙燒產物與剩余的含鋰化合物混合，進行二段焙燒，得到產物。但該專利采用二次焙燒法，將各種原料燒結成正極活性材料，混合不均勻，不能保證批次產品的質量均等。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池的富鋰錳酸鋰正極材料的溶膠凝膠制備方法。

本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種鋰離子電池的富鋰錳酸鋰正極材料的溶膠凝膠制備方法，包括以下步驟：

1）將二價錳鹽和氫氧化鋰，按摩爾比（0.5-1）:1加入水中，Li⁺的摩爾濃度為1-3mol/L；

2）在上述混合物中加入還原性酸，還原性酸和上步的金屬離子的摩爾比為（0.5-1）:1；

3）用氨水調節(jié)上步得到的體系的pH為8-8.5；

4）將上步得到的體系加熱到100-150℃，恒溫30-60min，得到凝膠；

5）向上步得到的凝膠中加入錳酸鋰固體，加熱至100-150℃，恒溫烘干1-5h；

6）將步驟5）得到的凝膠加熱至300-400℃，恒溫2-4h，再加熱至500-800℃，恒溫5-8h，即得到產品，其中，步驟1）的氫氧化鋰與錳酸鋰的摩爾比為1:2-20。

步驟1）中，所述的二價錳鹽為乙酸錳、氯化錳、硫酸錳的一種。

步驟2）中，所述的還原性酸為檸檬酸、草酸、酒石酸的一種。