[發明專利]一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法

在審

• 申請號: 201810168196.3
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108390056A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 陳立寶;韋偉峰;衛月華;周鋼;李志欽;吳吉強
• 申請（專利權）人: 中南大學;湖南電將軍新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M10/0525
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一

將水溶性錳鹽加入到堿液中，混合，得到沉淀物，洗滌、干燥得到備用料；

或

將水溶性摻雜金屬鹽M、水溶性錳鹽加入到堿液中，混合，得到沉淀物，洗滌、干燥得到備用料；

步驟二

配取鋰源和步驟一所得備用料；通過砂磨處理；得到砂磨后的混合物；

步驟三

將步驟二所得砂磨后的混合物與液體混合后制成漿料；

步驟四

以步驟三所得漿料為原料；采用電噴技術制得球形前驅體粉末；

步驟五

在含氧條件下，對步驟四所得球形前驅體粉末進行熱處理；得到高倍率球形錳酸鋰。

2.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：步驟一中，

所述水溶性錳鹽選自醋酸錳、硝酸錳、硫酸錳、氯化錳中的至少一種；

所述水溶性摻雜金屬鹽M選自硝酸鎳、醋酸鎳、氯化鎳、醋酸鈷、硝酸鈷、氯化鈷中的至少一種；

當所用原料中，同時含有水溶性摻雜金屬鹽M、水溶性錳鹽時，水溶性摻雜金屬鹽M與水溶性錳鹽的摩爾比為0.01-0.3：1。

3.根據權利要求2所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：步驟一中，

當所用原料中，同時含有水溶性摻雜金屬鹽M、水溶性錳鹽時，水溶性摻雜金屬鹽M與水溶性錳鹽的摩爾比為0.1:1。

4.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：步驟一中，所述堿液為氫氧化鈉溶液；所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.1～4mol/L。

5.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：步驟二中，鋰源與步驟一所得備用料的摩爾比為1-1.15:1。

6.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：步驟二中，砂磨處理時，控制轉速為1200-2500轉/min；時間為1～10h，產物的粒徑小于200納米。

7.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：步驟三中，按每克步驟二所得砂磨后的混合物配入0.5-5ml液體的比例，將步驟二所得砂磨后的混合物與液體混合均勻制成漿料；所述液體選自乙醇、乙二醇、丙二醇中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：以步驟三所得漿料為原料；將其裝入噴射裝置中，以2～500mL/h的噴射速度將所述原料噴入收集腔中，得到球形前驅體粉末；所述收集腔包括加熱板、噴射裝置預留口、噴嘴、電場提供裝置；所述噴射裝置預留口用于安裝噴嘴、所述加熱板位于噴嘴的下方；噴嘴所噴出液體與電場方向平行；收集腔工作時，噴嘴為正極、收集板為負極，收集腔的溫度設置在300-600℃之間。

9.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：加熱板到噴嘴的距離為4～8cm，所述電場的電壓為8～20kV。

10.根據權利要求1所述的一種生產高倍率球形錳酸鋰的方法，其特征在于：在空氣氣氛下，對步驟四所得球形前驅體粉末進行熱處理；得到高倍率球形錳酸鋰；所述熱處理的溫度為500～900℃，時間為10～20h。