[发明专利]球形锰酸锂正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池用球形度高的球形锰酸锂正极材料，其特征在于，Li_xMn₂R_aO_b其中，R为至少含硼的掺杂元素，0.95＜x＜1.6，0.02＜a＜0.25,4＜b＜4.8；其中，R为硼，或者硼和选自镧、钛、镁、铈、钴、钨、钇中的一种或两种以上；该正极材料的球形度为0.8-0.92；

其中，该正极材料通过包括下述步骤的制备方法制备得到：

(a)将包括锰源前驱体、锂源化合物、含或不含硼元素的掺杂元素化合物及其他助剂原料和水按计量比混合后，经过预烧脱水得到所述锂离子电池正极材料半成品1；

(b)将包括半成品1、含或不含硼元素的掺杂元素化合物和/或锂源化合物及其他助剂原料和水按计量比混合后，再将混合物放入到辊道窑或者回转窑中烧结合成，冷却出回转窑后经粉碎得到锂离子电池正极材料成品；

其中，在(a)步骤和(b)步骤中，至少有一种所述含或不含硼元素的掺杂元素化合物中必须含有硼元素，对两个步骤中的计量比没有特别限定，只要按照元素计量所有元素之和符合化学式的组成即可；

其中，步骤(a)中的预烧条件为：温度200-800℃，气氛为富氧空气，所述富氧空气中氧气体积含量为45％-70％；并且步骤(b)中的烧结条件为：温度为700-890℃，气氛为富氧空气，所述富氧空气中氧气体积含量为60-80％。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，步骤(a)中的预烧条件中预烧时间为8-16h。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其中，步骤(a)中，所述富氧空气流量为180-500Nm³/h。

4.根据权利要求2所述的正极材料，其中，步骤(a)中，所述富氧空气流量为180-500Nm³/h。

5.根据权利要求1所述的正极材料，其中，步骤(b)中，烧结时间为7-18h。

6.根据权利要求2所述的正极材料，其中，步骤(b)中，烧结时间为7-18h。

7.根据权利要求3所述的正极材料，其中，步骤(b)中，烧结时间为7-18h。

8.根据权利要求4所述的正极材料，其中，步骤(b)中，烧结时间为7-18h。

9.根据权利要求1所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。

10.根据权利要求2所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。

11.根据权利要求3所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。

12.根据权利要求4所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。

13.根据权利要求5所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。

14.根据权利要求6所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。

15.根据权利要求7所述的正极材料，其中，步骤(b)中，所述富氧空气流量为500-700Nm³/h。