[發(fā)明專利]鋰電池用電解二氧化錳的生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210824470.4
• 申請(qǐng)日: 2022-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN115094441A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃勝先;陳壽芬;韋善良;陳其勝;黎小妹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西桂柳新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C25B1/21
• 分類號(hào): C25B1/21;C25B1/50;C01G45/02;H01M4/505
• 代理公司: 南寧眾權(quán)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45133
• 代理人: 賀麗娟

本發(fā)明公開了一種鋰電池用電解二氧化錳的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)將錳礦粉、硫鐵礦粉和稀硫酸混合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90?100℃，反應(yīng)溶液的pH值為1?3.5，反應(yīng)時(shí)間為3?6h，反應(yīng)形成黃鉀鐵礬和黃鈉鐵礬沉淀；經(jīng)凈化、電解處理后，得到塊狀粗品電解二氧化錳；(2)漂洗：先用溫度為60?90℃的熱水漂洗粗品電解二氧化錳多次，然后以pH為10?11的氨水溶液作為中和液，進(jìn)行中和1?4次，中和反應(yīng)時(shí)間為5?15h/次，中和溫度為60?90℃，再用60?90℃的熱水漂洗多次；(3)打粉、深度除雜、混料；(4)焙燒脫水。本發(fā)明方法，生產(chǎn)的鋰電池用電解二氧化錳，降低了鉀、鈉、鉬等雜質(zhì)含量，主含量MnO₂化學(xué)純度高達(dá)93％以上。產(chǎn)品達(dá)到可直接用作小型鋰電池正極材料的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池用電解二氧化錳的生產(chǎn)方法，該電解二氧化錳用于制備鋰電池的正極材料。

背景技術(shù)

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。高性能鋰電池正極材料的主含量二氧化錳的化學(xué)純度對(duì)電池的放電和儲(chǔ)存性能具有重要的影響。而該產(chǎn)品的化學(xué)純度主要是由所用原料電解二氧化錳決定的。

現(xiàn)工藝生產(chǎn)出來的EMD產(chǎn)品其雜質(zhì)堿金屬含量K、Na、粒度分布等、特別是雜質(zhì)鉬含量太高，化學(xué)主含量純度也不夠等原因，而不能直接作為鋰錳電池正極材料用，更不能作為高性能鋰電池的正極材料。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池用電解二氧化錳的生產(chǎn)方法，從而克服電解二氧化錳中堿金屬含量高、鉬金屬含量高等的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋰電池用電解二氧化錳的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)制備粗品電解二氧化錳：將錳礦粉、硫鐵礦粉和稀硫酸混合反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90-100℃，反應(yīng)溶液的pH值為1-3.5，反應(yīng)時(shí)間為3-6h，反應(yīng)形成黃鉀鐵礬和黃鈉鐵礬沉淀，經(jīng)凈化、電解處理后，得到塊狀粗品電解二氧化錳，破碎成顆粒；

(2)漂洗：先用溫度為60-90℃的熱水漂洗粗品電解二氧化錳多次，然后以pH為10-11的氨水溶液作為中和液，進(jìn)行中和1-4次，中和反應(yīng)時(shí)間為5-15h/次，中和溫度為60-90℃，再用60-90℃的熱水漂洗多次；

(3)打粉、深度除雜、混料；

(4)焙燒脫水，取出降溫至常溫，得到成品。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟(1)中錳礦粉、硫鐵礦粉和稀硫酸混合的重量比為1-5：1：1-5，液固比為8-20:1。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟(1)中和凈化為：將化合反應(yīng)的后得到的硫酸錳溶液壓濾，壓濾過來的硫酸錳溶液加入碳酸鈣粉，將PH調(diào)到3-7，溫度30-80℃保持1-3小時(shí)，繼續(xù)加入硫化鋇，保持1-3小時(shí)。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，每噸硫酸錳溶液加入100-300kg碳酸鈣粉，每噸硫酸錳溶液加入50-100kg硫化鋇。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，步驟(1)中電解為：將硫酸錳溶液送至電解槽進(jìn)行電解，得到粗品電解二氧化錳；電解條件為：在電解液硫酸錳中加入添加劑，添加劑的加入量為100-500ppm，硫酸錳溶液的濃度為0.5-0.7mol/L，電流密度為50-120A/m²，電解液硫酸濃度為0.5-0.6mol/L，電解周期為8-12天。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述添加劑包括活性炭和表面活性劑，活性炭和表面活性劑混合的質(zhì)量比為1-3:1-3。