[發明專利]一種富鋰錳基材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110299396.4
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113120972A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 馬巖華;趙春波;王劍鋒
• 申請（專利權）人: 安徽博石高科新材料股份有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.按重量份對原料進行配比；

S2.將配比完成后的原料置入密閉的犁刀式混合機中進行混合；

S3.將混合均勻的原料用對輥機進行連續輥壓；

S4.將輥壓后的原料裝缽進行燒結后得到成品。

2.根據權利要求1所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：

所述步驟S1具體包括以下步驟：

S11.原料為富鋰錳前驅體、鋰源和摻雜元素化合物；

S12.富鋰錳前驅體、鋰源和摻雜元素化合物按重量份配比，其中重量比為1000：555：10-30。

3.根據權利要求1所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：

所述步驟S2具體包括以下步驟：

S21.將配比完成后的原料置入密閉的犁刀式混合機中；

S22.對犁刀式混合機進行抽負壓后，開啟犁刀式混合機；

S23.犁刀式混合機對原料混合的轉速為1450-1900r/min，混合時間為30-60min。

4.根據權利要求1所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：

所述步驟S3具體包括以下步驟：

S31.將混合均勻的原料進行多次連續輥壓；

S32.對輥機輥壓原料時的轉速為260-360r/min，輥壓時間為20-40min；

S33.輥壓后的原料是片狀和粉末狀的混合物。

5.根據權利要求1所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：

所述步驟S4具體包括以下步驟：

S41.將輥壓后的原料進行裝缽；

S42.將裝缽后的原料在空氣氣氛下進行燒結；

S43.首先將缽升溫至700-800℃，通風狀態下保溫4h；

S44.再將缽升溫至900-1000℃，通風狀態下保溫10h；

S45.自然降溫后，得到富鋰錳基正極材料Li_1.153Mn_0.5Ni_0.34Co_0.007O₂。

6.根據權利要求2所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：所述富鋰錳前驅體優選為：Mn_0.59Ni_0.4Co_0.01(OH)₂，所述鋰源優選為碳酸鋰Li₂CO₃。

7.根據權利要求2所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：所述步驟S11中鋰源為乙酸鋰、草酸鋰、氯化鋰、硝酸鋰、硫酸鋰、碳酸鋰及氫氧化鋰中的單一組份或多種混合組份。

8.根據權利要求2所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：所述摻雜元素化合物為Al、Ti、Zr、B、Cr、Co中的一種或幾種的氧化物或氫氧化物，所述步驟S23中的犁刀式混合機對原料進行混合時，采用不同的頻率對原料混合30-60min。

9.根據權利要求4所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：所述對輥機對原料進行多次連續輥壓時的給料粒度分別為≤40mm、≤30mm和≤25mm，出料粒度分別為1-20mm、1-15mm和1-8mm。

10.根據權利要求5所述的一種富鋰錳基材料的制備方法，其特征在于：所述輥壓后的原料裝缽前需放入振動篩中進行篩分處理，振動篩的篩網在80-120目，篩分時間為10-20min。