專利名稱：一種球形錳酸鋰的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球形錳酸鋰的制備方法。
背景技術(shù)：
錳酸鋰是一種價(jià)格較低、安全性好、循環(huán)性能好的鋰離子電池正極材料，在大容量動(dòng)力鋰離子電池中應(yīng)用廣泛。目前，商品化錳酸鋰的合成大都以固相反應(yīng)為主，即將含錳的化合物與含鋰的化合物按照一定的化學(xué)計(jì)量比通過特定方式混合均勻后，在一定的溫度下進(jìn)行高溫加熱分解，生成錳酸鋰。但是，固相反應(yīng)制備錳酸鋰的生產(chǎn)過程中，最終產(chǎn)物往往要經(jīng)過機(jī)械破碎、 分級(jí)等過程來控制產(chǎn)品的粒徑分布、粒徑大小等參數(shù)；并且常規(guī)的高溫焙燒往往都是在物料靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因而具有操作簡單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。但是與此同時(shí)，固相反應(yīng)法存在許多固有的缺陷，如固相反應(yīng)往往難以使反應(yīng)物混合均勻，合成出的錳酸鋰顆粒多為不規(guī)則形狀，且粒子大小分布比較寬，這些因素往往會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致產(chǎn)品性能、電極極片的加工性能變差，最終影響由此組成的鋰離子電池的質(zhì)量和成品率。為了改進(jìn)制備得到錳酸鋰的加工性能和其作為材料應(yīng)用的電化學(xué)性能，科研人員研究了多種合成錳酸鋰的方法，包括溶膠凝膠法、水熱合成法、噴霧干燥法等。然而，這些方法均存在某些特定缺陷，例如溶膠凝膠法與水熱合成法的合成路徑長、耗時(shí)，溶劑用量大， 成本高，不適合大規(guī)模應(yīng)用；而噴霧干燥法具有效率高、能造粒生成球形、原料混合均勻的優(yōu)點(diǎn)，但是噴霧干燥法干燥造粒后制得的粒子會(huì)在后續(xù)的焙燒階段極易發(fā)生原料分解，特別物料處于靜止?fàn)顟B(tài)，往往粒子會(huì)因?yàn)樵系娜廴凇⒎纸舛a(chǎn)生粒子變形、粉化，導(dǎo)致粒子的球形破壞或消失。因此，研發(fā)一種制備方法制備球形錳酸鋰，其產(chǎn)品的加工性能和電化學(xué)性能優(yōu)越是本領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有的制備球形錳酸鋰方法的反應(yīng)物難以混合均勻、合成的錳酸鋰顆粒多為不規(guī)則形狀難以達(dá)到球形，或者合成路徑長、耗時(shí)且溶劑用量大，成本高不適合大規(guī)模應(yīng)用，或者制備過程中粒子會(huì)因?yàn)樵系娜廴诜纸舛a(chǎn)生粒子變形粉化進(jìn)一步導(dǎo)致粒子的球形破壞或消失的缺陷，提供了一種球形錳酸鋰的制備方法。該方法工藝簡單、便于操作，尤其適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，制得的球形錳酸鋰晶型很好、倍率性能好，用于鋰離子電池具有高功率性能和高容量保持率。本發(fā)明的球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟將鋰鹽水溶液與錳鹽水溶液均勻混合制得真溶液或介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液，之后經(jīng)噴霧干燥制得球形粒子前驅(qū)體，然后將球形粒子前驅(qū)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理即可；其中，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理在物料旋轉(zhuǎn)的焙燒爐中進(jìn)行，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理包含下述步驟先進(jìn)行溫度120°C 220°C第一次熱處理，之后進(jìn)行400°C 800°C第二次熱處理即可。本發(fā)明中，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理特別針對(duì)本發(fā)明制備處理的錳酸鋰材料特性，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究特別優(yōu)選了上述的兩步處理?xiàng)l件制備球形錳酸鋰，特別有效控制球形粒子前驅(qū)體的分解溫度和分解速度，有利于球形粒子的形狀保持，防止粒子之間的相互粘連， 利于物料均勻受熱分解，制得的錳酸鋰材料球形狀態(tài)保持良好，材料流動(dòng)性好，用于制備電池時(shí)大大減少了材料具有尖銳棱角易劃傷或刺破隔膜造成電池局部放電或短路的幾率。其中，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，所述的第一次熱處理的溫度較佳的為150°C 180°C ；所述的第一次熱處理的時(shí)間較佳的為5 M小時(shí)；所述的第二次熱處理的溫度較佳的為600°C 7500C ；所述的第二次熱處理的時(shí)間較佳的為5 M小時(shí)。本發(fā)明中，所述的錳鹽為本領(lǐng)域常規(guī)使用的原料，較佳的為水溶性錳鹽，更佳的為乙酸錳和/或硝酸錳。所述的鋰鹽為本領(lǐng)域常規(guī)使用的原料，較佳的為水溶性鋰鹽，更佳的為氫氧化鋰、硝酸鋰和乙酸鋰中的一種或多種。其中，所述的錳鹽與鋰鹽用量比為本領(lǐng)域常規(guī)用量，一般為錳鹽與鋰鹽的摩爾比1 1 1 1. 1。本發(fā)明中，所述的鋰鹽水溶液與錳鹽水溶液均勻混合制得真溶液或介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液為本領(lǐng)域常規(guī)操作，較佳的通過攪拌方式進(jìn)行均勻混合。所述的介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液在靜置時(shí)不會(huì)立即發(fā)生溶液分層現(xiàn)象。本發(fā)明中，所述的噴霧干燥為本領(lǐng)域常規(guī)噴霧干燥法，可以為氣流霧化、高壓霧化或者旋轉(zhuǎn)霧化。所述的噴霧干燥獲得球形粒子前驅(qū)體，該粒子大小可控可調(diào)，可以為納米級(jí)或微米級(jí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道根據(jù)具體制備產(chǎn)品目標(biāo)尺寸合理的控制該球形粒子前驅(qū)體得具體粒徑大小。本發(fā)明中，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理之后較佳的還進(jìn)行靜態(tài)高溫焙燒，所述的靜態(tài)高溫焙燒為本領(lǐng)域常規(guī)操作，所述的靜態(tài)高溫焙燒溫度較佳的為600°c 800°C，靜態(tài)高溫焙燒時(shí)間較佳的為5 M小時(shí)，更佳的為7 20小時(shí)。所述的靜態(tài)高溫焙燒步驟能夠使得制得的球形錳酸鋰能夠具有更好的晶型，進(jìn)一步提高錳酸鋰材料的容量和循環(huán)性能。本發(fā)明中，所述的球形錳酸鋰制備之后一般按照本領(lǐng)域常規(guī)操作自然冷卻至室溫即可。本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明中上述的各技術(shù)特征的優(yōu)選條件可以任意組合得到較佳實(shí)例。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明提供了一種球形錳酸鋰制備方法。該方法工藝簡單、便于操作，尤其適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，該方法對(duì)于各步驟和條件的特別優(yōu)選，使制得的球形錳酸鋰晶型很好、倍率性能佳，球形保持率高，用于鋰離子電池具有高功率性能和高容量保持率。并且，本發(fā)明的處理方法屬于工業(yè)級(jí)大生產(chǎn)。


圖1為實(shí)施例1噴霧干燥后的球形粒子前驅(qū)體的掃描電鏡圖。圖2為實(shí)施例1制得球形錳酸鋰的掃描電鏡圖。圖3為對(duì)比例1制得錳酸鋰材料的掃描電鏡圖。圖4為對(duì)比例2制得錳酸鋰材料的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下述實(shí)施例中涉及的設(shè)備型號(hào)為噴霧造粒為LPG5型高速離心噴霧干燥機(jī)；物料旋轉(zhuǎn)焙燒爐為電熱回轉(zhuǎn)窯(C 0.315x5m)；管式爐為SK2-6-12型高溫管式爐，最高溫度為 1200 度。實(shí)施例1一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的乙酸錳水溶液和1. Omol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到乙酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧制得球形粒子前驅(qū)體；其中，霧化的條件為10000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將球形粒子前驅(qū)體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中， 動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先在180°C下處理12小時(shí)，然后在700°C下焙燒5小時(shí)；(4)將經(jīng)動(dòng)態(tài)焙燒熱處理后的球形粒子置于管式爐中進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為 7000C，時(shí)間為M小時(shí)。焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。其中，掃描電鏡檢測(cè)噴霧干燥后得到的球形粒子前驅(qū)體，如圖1所示，具有較多的球形顆粒；進(jìn)一步檢測(cè)，得到的球形錳酸鋰產(chǎn)品，中粒徑D50為15. 4um，如圖2所示，掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，得到的粒子球形度高，球形粒子由無數(shù)納米小晶粒堆積而成。在半電池中以鋰片作為對(duì)電極組裝試驗(yàn)電池，在0. IC條件下，所得球形錳酸鋰材料的比容量為125mAh/g; 將電流增加至1C，其容量保持率為98. 5% ；進(jìn)一步將電流增加至4C倍率，其容量保持率依然為0. IC放電容量的96%。實(shí)施例2一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的乙酸錳水溶液和1. lmol/L硝酸鋰水溶液各2. 5L，然后將硝酸鋰溶液與乙酸錳溶液均勻混合，形成均勻透明的真溶液；(2)將上述真溶液通過旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥得球形粒子前驅(qū)體，其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將干燥的球形粒子前驅(qū)體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中，動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先以在180°C下處理5小時(shí)，然后在400°C下焙燒M小時(shí)；(4)將經(jīng)動(dòng)態(tài)焙燒熱處理后的球形粒子置于管式爐中進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為 650°C，時(shí)間為M小時(shí)。焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，得到的球形錳酸鋰的中粒徑D50為200nm，掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，得到的粒子球形度高，粒子球由無數(shù)納米小晶粒堆積而成。在半電池中以鋰片作為對(duì)電極組裝試驗(yàn)電池，在0. IC條件下，所得球形錳酸鋰材料的比容量為135mAh/g ；將電流增加至1C，其容量保持率為99. 1% ；進(jìn)一步將電流增加至4C倍率，其放電容量為132mAh/g，容量保持率為 0. IC放電容量的97. 5%o實(shí)施例3一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟
(1)配制lmol/L的硝酸錳和1. 05mol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到硝酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得生成肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥制得球形粒子前驅(qū)體；其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將球形粒子前軀體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中， 動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先在180°C下處理12小時(shí)，然后在400°C下焙燒12小時(shí)；(4)將經(jīng)動(dòng)態(tài)焙燒熱處理后的球形粒子置于管式爐中進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為 800°C，時(shí)間為5小時(shí)。焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，得到的球形錳酸鋰的中粒徑D50為2. 5um，掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，得到的粒子球形度高，粒子球由無數(shù)納米小晶粒堆積而成。在半電池中以鋰片作為對(duì)電極組裝試驗(yàn)電池，在0. IC條件下，所得球形錳酸鋰材料的比容量為131mAh/g ；將電流增加至1C，其容量保持率為99% ；進(jìn)一步將電流增加至4C倍率，其放電容量為U6mAh/g，容量保持率為0. IC 放電容量的96. 2%。實(shí)施例4一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的硝酸錳和1. 05mol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到硝酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得生成肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥制得球形粒子前驅(qū)體；其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將球形粒子前軀體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中， 動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先在180°C下處理12小時(shí)，然后在750°C下焙燒M小時(shí)；焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，得到的球形錳酸鋰的中粒徑D50為2. 5um，掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，得到的粒子球形度高，粒子球由無數(shù)納米小晶粒堆積而成。在半電池中以鋰片作為對(duì)電極組裝試驗(yàn)電池，在0. IC條件下，所得球形錳酸鋰材料的比容量為131mAh/g ；將電流增加至1C，其容量保持率為98% ；進(jìn)一步將電流增加至4C倍率，其放電容量為125mAh/g，容量保持率為0. IC 放電容量的95.4%。實(shí)施例5一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的乙酸錳水溶液和1. Omol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到乙酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧制得球形粒子前驅(qū)體；其中，霧化的條件為10000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將球形粒子前驅(qū)體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中， 動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先在120°C下處理M小時(shí)，然后在800°C下焙燒5小時(shí)；(4)將經(jīng)動(dòng)態(tài)焙燒熱處理后的球形粒子置于管式爐中進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為600°C，時(shí)間為20小時(shí)。焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。實(shí)施例6一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的乙酸錳水溶液和1. lmol/L硝酸鋰水溶液各2. 5L，然后將硝酸鋰溶液與乙酸錳溶液均勻混合，形成均勻透明的真溶液；(2)將上述真溶液通過旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥得球形粒子前驅(qū)體，其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將干燥的球形粒子前驅(qū)體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中，動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先以在220°C下處理5小時(shí)，然后在600°C下焙燒15小時(shí)；(4)將經(jīng)動(dòng)態(tài)焙燒熱處理后的球形粒子置于管式爐中進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為 650°C，時(shí)間為M小時(shí)。焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。實(shí)施例7一種球形錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的硝酸錳和1. 05mol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到硝酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得生成肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥制得球形粒子前驅(qū)體；其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將球形粒子前軀體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中， 動(dòng)態(tài)焙燒熱處理首先在150°C下處理12小時(shí)，然后在750°C下焙燒20小時(shí)；焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。對(duì)比例1一種錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的硝酸錳和1. 05mol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到硝酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得生成肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥制得球形粒子前驅(qū)體，其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將干燥的球形粒子前驅(qū)體置于固定管式爐中進(jìn)行高溫焙燒，焙燒溫度為 800°C，時(shí)間為M小時(shí)。焙燒完畢，將產(chǎn)物在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，得到錳酸鋰產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，得到的錳酸鋰堆積成塊，需要研磨后，才能使用。如圖3所示，掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，盡管得到的粒子由無數(shù)納米小晶粒堆積而成，但粒子為無定形，沒有得到球形錳酸鋰產(chǎn)品。將該材料在半電池中以鋰片作為對(duì)電極組裝試驗(yàn)電池，在0. IC條件下，所得錳酸鋰材料的比容量為134mAh/g ；將電流增加至1C，其容量保持率為98% ；進(jìn)一步將電流增加至4C倍率，其放電容量為U8mAh/g，容量保持率為0. IC放電容量的95.5%。對(duì)比例2一種錳酸鋰制備方法，包括如下步驟(1)配制lmol/L的硝酸錳和1. 05mol/L氫氧化鋰水溶液各2. 5L，然后在強(qiáng)力機(jī)械的攪拌條件下，將氫氧化鋰溶液慢慢加入到硝酸錳溶液中兩者均勻混合，加入完畢繼續(xù)攪拌制得生成肉紅色膠態(tài)物質(zhì)(即介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液)；(2)將上述肉紅色膠態(tài)物質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴霧的方法將溶液霧化、干燥制得球形粒子前驅(qū)體，其中，霧化的條件為20000轉(zhuǎn)/分鐘；(3)將球形粒子前軀體置于物料旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的焙燒爐中進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，其中， 動(dòng)態(tài)焙燒熱處理在500°C下焙燒12小時(shí)；得到錳酸鋰產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，得到的錳酸鋰部分結(jié)塊，粒子流動(dòng)性差，經(jīng)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，如圖4所示，盡管得到的粒子由無數(shù)納米小晶粒堆積而成，但粒子大部分均產(chǎn)生破裂。
權(quán)利要求
1.一種球形錳酸鋰制備方法，其特征在于其包括如下步驟將鋰鹽水溶液與錳鹽水溶液均勻混合制得真溶液或介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液，之后經(jīng)噴霧干燥制得球形粒子前驅(qū)體， 然后將球形粒子前驅(qū)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理即可；其中，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理在物料旋轉(zhuǎn)的焙燒爐中進(jìn)行，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理包含下述步驟先進(jìn)行溫度120°c 220°C第一次熱處理，之后進(jìn)行40(TC 80(TC第二次熱處理即可。
2.如權(quán)利要求1所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，所述的第一次熱處理的溫度為150°C 180°C;所述的第二次熱處理的溫度為600°C 750°C。
3.如權(quán)利要求1或2所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理，所述的第一次熱處理的時(shí)間為5 M小時(shí)；所述的第二次熱處理的時(shí)間為5 M小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的錳鹽為水溶性錳鹽；所述的鋰鹽為水溶性鋰鹽；所述的錳鹽與鋰鹽用量比為摩爾比1 1 1 1. 1。
5.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的錳鹽為乙酸錳和/或硝酸錳；所述的鋰鹽為氫氧化鋰、硝酸鋰和乙酸鋰中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的鋰鹽水溶液與錳鹽水溶液通過攪拌方式均勻混合制得真溶液或介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液；所述的噴霧干燥為氣流霧化、高壓霧化或者旋轉(zhuǎn)霧化。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理之后還進(jìn)行靜態(tài)高溫焙燒。
8.如權(quán)利要求7所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的靜態(tài)高溫焙燒溫度為600°C 800°C，靜態(tài)高溫焙燒時(shí)間為5 M小時(shí)。
9.如權(quán)利要求8所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的靜態(tài)高溫焙燒時(shí)間為7 20小時(shí)。
10.如權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的球形錳酸鋰制備方法，其特征在于所述的球形錳酸鋰制備之后自然冷卻至室溫即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球形錳酸鋰的制備方法。該方法包括如下步驟將鋰鹽水溶液與錳鹽水溶液均勻混合制得真溶液或介穩(wěn)狀態(tài)的膠體溶液，之后經(jīng)噴霧干燥制得球形粒子前驅(qū)體，然后將球形粒子前驅(qū)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)焙燒熱處理即可；其中，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理在物料旋轉(zhuǎn)的焙燒爐中進(jìn)行，所述的動(dòng)態(tài)焙燒熱處理包含下述步驟先進(jìn)行溫度120℃～220℃第一次熱處理，之后進(jìn)行400℃～800℃第二次熱處理即可。該方法工藝簡單、便于操作，尤其適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，制得的球形錳酸鋰晶型很好、倍率性能好，用于鋰離子電池具有高功率性能和高容量保持率。
文檔編號(hào)C01G45/12GK102267726SQ20101019362
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者萬傳云, 喬永明, 吳敏昌, 杜輝玉 申請(qǐng)人:上海杉杉科技有限公司