[發明專利]一種錳酸鋰正極材料及其制備方法和應用有效
| 申請號： | 201910815344.0 | 申請日： | 2019-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN110627127B | 公開（公告）日： | 2020-11-17 |
| 發明（設計）人： | 楊億華;王海濤;鐘毅 | 申請（專利權）人： | 湖南金富力新能源股份有限公司 |
| 主分類號： | C01G45/12 | 分類號： | C01G45/12;H01M4/131;H01M4/505;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京格旭知識產權代理事務所(普通合伙) 11443 | 代理人： | 雒純丹 |
| 地址： | 415000 湖南省常德市*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 錳酸鋰 正極 材料 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種錳酸鋰正極材料，其特征在于，所述錳酸鋰正極材料的化學式為Li(1+3a+b)Mn2BaRbO(4+3a+2b)，其中，R為摻雜元素，0＜a＜0.1，0＜b＜0.2；
其中，所述摻雜元素R選自鎂、鈦、鈷、釔、鋯、鈰、鑭和鉿中的一種或兩種以上；
所述錳酸鋰正極材料的比表面積為0.3-2.0m2/g；
所述錳酸鋰正極材料的粒度為3-17μm；
所述正極材料的制備方法包括如下步驟：
步驟1：將錳源化合物和鋰源化合物混合，經過熱處理，得到錳酸鋰正極材料半成品；
步驟2：將步驟1得到的錳酸鋰正極材料半成品、含摻雜元素R的化合物混合，經過熱處理，得到所述的錳酸鋰正極材料；
其中，在步驟1或步驟2中進行熱處理之前，還加入了硼源化合物；
所述步驟1和步驟2在輥道窯中進行熱處理；
步驟1中熱處理的反應溫度為100-1000℃；氣氛為富氧空氣，氧氣體積含量為20-96％，熱處理時間為5-20h；
步驟2中熱處理的反應溫度為750-970℃；氣氛為富氧空氣，氧氣體積含量為50-96％；熱處理時間為0.5-6h。
2.根據權利要求1所述的錳酸鋰正極材料，其中，所述錳酸鋰正極材料的化學式為Li(1+3a+b)Mn2BaRbO(4+3a+2b)，其中，R為摻雜元素，0.005≤a＜0.1，0.001≤b＜0.2。
3.根據權利要求1或2述的錳酸鋰正極材料，其中，所述摻雜元素R選自鎂、鈷、釔、鋯、鈰和鑭中的一種或兩種以上。
4.根據權利要求1或2所述的錳酸鋰正極材料，其中，所述錳酸鋰正極材料的比表面積為0.9-2.0m2/g。
5.根據權利要求3中任一項所述的錳酸鋰正極材料，其中，所述錳酸鋰正極材料的比表面積為0.9-2.0m2/g。
6.根據權利要求1或2所述的錳酸鋰正極材料，其中，所述錳酸鋰正極材料的粒度為3-8μm。
7.根據權利要求3所述的錳酸鋰正極材料，其中，所述錳酸鋰正極材料的粒度為3-8μm。
8.根據權利要求4所述的錳酸鋰正極材料，其中，所述錳酸鋰正極材料的粒度為3-8μm。
9.權利要求1-8中任一項所述的錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟：
步驟1：將錳源化合物和鋰源化合物混合，經過熱處理，得到錳酸鋰正極材料半成品；
步驟2：將步驟1得到的錳酸鋰正極材料半成品、含摻雜元素R的化合物混合，經過熱處理，得到所述的錳酸鋰正極材料；
其中，在步驟1或步驟2中進行熱處理之前，還加入了硼源化合物；
所述步驟1和步驟2在輥道窯中進行熱處理；
步驟1中熱處理的反應溫度為100-1000℃；氣氛為富氧空氣，氧氣體積含量為20-96％，熱處理時間為5-20h；
步驟2中熱處理的反應溫度為750-970℃；氣氛為富氧空氣，氧氣體積含量為50-96％；熱處理時間為0.5-6h。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其中，步驟1中所述的錳源化合物選自錳的氧化物和/或氫氧化物。
11.根據權利要求9所述的制備方法，其中，步驟1中所述的錳源化合物為四氧化三錳、氫氧化錳、二氧化錳、三氧化二錳、氧化錳和七氧化二錳中的一種或兩種以上。
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