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一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201210436509.1

申请日:

2012.11.02

公开号:

CN102931392B

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):H01M 4/505变更事项:申请人变更前权利人:多氟多化工股份有限公司变更后权利人:焦作伴侣纳米材料工程有限公司变更事项:地址变更前权利人:454191 河南省焦作市中站区西冯封化工区变更后权利人:454191 河南省焦作市中站区焦克路中段登记生效日:20141202|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 4/505申请日:20121102|||公开
IPC分类号: H01M4/505(2010.01)I; H01M4/62 主分类号: H01M4/505
申请人: 焦作伴侣纳米材料工程有限公司
发明人: 李世江; 罗成果; 侯红军; 杨华春; 薛旭金; 罗传军; 郝建堂; 温丰源; 刘海霞
地址: 454191 河南省焦作市中站区焦克路中段
优先权:
专利代理机构: 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 代理人: 牛爱周
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法律状态
申请(专利)号:

CN201210436509.1

授权太阳城集团号:

太阳城集团102931392B|||||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.07|||2014.12.24|||2013.03.20|||2013.02.13

法律状态类型:

授权|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂,分子式为Li1+xMn2-yTayO4/zAl2O3,其中0<x≤0.2,0<y≤0.2,0<z≤1.0。本发明同时公开了其制备方法,步骤如下:将锂源化合物、锰源化合物和钽元素添加剂按比例混合球磨后,高温焙烧制得锰酸锂;再将锰酸锂分散在分散剂中,并加入铝盐反应,得到沉淀,最后将沉淀进行两段焙烧二次退火,降温过筛即得。本发明采用复合金属双掺杂机理,对锰酸锂进行钽、锂两元素的掺杂改性,抑制John-Teller效应,大大提高了锰酸锂材料的常温及高温循环性能。最后采用分段焙烧及多次退火工艺,达到颗粒粒径和比表面积的可控性,提高材料的振实密度及加工性能,同时有效的降低材料烧结中的氧缺陷程度。

权利要求书

权利要求书一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂,其特征在于,所述的锰酸锂为掺杂钽元素,且表面包覆氧化铝的锰酸锂Li1+xMn2‑yTayO4/zAl2O3,其中0<x≤0.2,0<y≤0.2,0<z≤1.0。
一种如权利要求1所述的锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,步骤如下:
1)按照锂、锰、钽的摩尔比(1+x):(2‑y):y分别称取锂源化合物、锰源化合物、钽元素添加剂,混合均匀并球磨5~8h;
2)将步骤1)球磨的前驱体进行高温焙烧,400~600℃保温10~12h,再升温至800~900℃保温20~30h,降温后过300目筛;
3)将步骤2)过筛后的颗粒与分散剂按照质量比1:5~8比例加入反应釜中,超声分散并搅拌,水浴温度保持在50~55℃;
4)搅拌过程按照锰酸锂和铝盐摩尔比1:2z加入铝盐,调节pH至9,持续搅拌2~4h;
5)将步骤4)得到的沉淀物进行过滤洗涤,100~120℃干燥12~24h;
6)将干燥的产物进行高温焙烧,400~600℃保温5~10h,再升温800~950℃保温5~10h,退火降温500~550℃,保温2~4h,再降至300~350℃保温2~4h,降温后过300目筛,得到锂离子动力电池正极材料锰酸锂Li1+xMn2‑yTayO4/zAl2O3,其中0<x≤0.2,0<y≤0.2,0<z≤1.0。
根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的锰源化合物为硫酸锰、硝酸锰或乙酸锰。
根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的锂源化合物为碳酸锂、硝酸锂或乙酸锂。
根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的钽元素添加剂为五氧化二钽或硝酸钽。
根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的步骤1)中球磨的转速为300~400r/min。
根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的步骤2)和6)中升温速率为3~5℃/min。
根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的分散剂为去离子水、无水乙醇中至少一种。
太阳城集团根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法,其特征在于,所述的铝盐为硝酸铝、硫酸铝或氯化铝。

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一种 锂离子 动力电池 正极 材料 锰酸锂 及其 制备 方法
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