[发明专利]球形尖晶石Li－Mn－Oxide锂离子电池正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种球形尖晶石Li－Mn－Oxide锂离子电池正极材料的制备方法，该方法首先是利用特殊的低温电解技术制取球形纯或复合M金属氧化物MnO₂微粒，然后通过溶(熔)扩散过程引入锂离子，经热反应得尖晶石LiM_xMn_2－xO₄正极材料；本发明的方法制备的球形尖晶石Li－Mn－Oxide锂离子电池正极材料不同于现已报道的传统固相法、燃烧法、溶(熔)液浸渍法、共沉淀法、溶胶－凝胶法、乳液－干燥法、模板法、水热法等所制得多面类柱状材料，由于球形为空间几何形中单位体积外表面积最小的形状，球形正极材料大大减小正极材料暴露于电解质溶液的表面积，避免了尖端活性效应，抑制Mn²⁺溶解流失和电解液的分解，从而改进和提高LiMn₂O₄正极材料性能，并且可以大大改善电池极片综合性能。

主权项

1、一种球形尖晶石Li-Mn-Oxide锂离子电池正极材料的制备方法，其中该方法包括下述步骤：(1)在温度为-25℃-+25℃下，电解Mn盐或含掺杂元素M的Mn盐制取球形MnO2微粒或复合M金属氧化物MnO2微粒，其中掺杂元素M选自Co、Ni、Cr、Fe、Al、Zn、Cu中的一种；(2)将步骤(1)中制取的MnO2微粒或复合M金属氧化物MnO2微粒按LiMXMn2-XO4摩尔比1∶x∶(2-x)，加入锂盐溶液或熔盐中；通过溶(熔)扩散过程引入锂离子，制得LiMXMn2-XO4湿微粉，其中x＝0～0.3；(3)将步骤(2)所得湿微粉在温度为20～80℃下真空干燥；(4)将步骤(3)所得干微粉于350～580℃低温焙烧合成4～20小时制备尖晶石LiMXMn2-XO4材料；(5)将步骤(4)合成的材料于700～900℃高温焙烧结晶2～10小时即可得球形尖晶石正极LiMXMn2-XO4锂离子电池正极材料。