熔合法制备锂锰铌复合氧化物锂离子电池正极材料的方法

摘要

一种熔合法制备锂锰铌复合氧化物锂离子电池正极材料的方法，正极材料的组成通式为：Li_1+xMn_1‑x‑yNb_yO₂·aLiMO_2‑zF_z·C，其中0.2≤x≤0.3，0.2≤y≤0.3，0≤z≤0.5，0≤a≤0.1，M为改性元素，F为熔合助剂LiF，C为包覆的碳，碳wt%含量为1～10%，经过两次熔合，之后降温淬火，自然冷却至室温，在混磨设备中混合和破碎，得到锂锰铌复合氧化物正极材料。本发明工艺路线简单、周期短、能耗低，可大规模生产，生产出的产品作为锂离子电池正极材料使用性能优异。

主权项

一种熔合法制备锂锰铌复合氧化物锂离子电池正极材料的方法，其特征在于该正极材料的组成通式为：Li_1+xMn_1‑x‑yNb_yO₂·aLiMO_2‑zF_z·C，其中0.2≤x≤0.3，0.2≤y≤0.3，0≤z≤0.5，0≤a≤0.1，M为改性元素，F为熔合助剂LiF，C为包覆的碳，碳wt%含量为1～10%，制备时，将锰源、铌源按照Mn：Nb摩尔比为0~0.4：0~0.3称取后，装入有破碎介质和分散剂的设备里进行破碎及均匀混合后，送入熔合炉中熔合，在100~500℃温度范围内熔合1~10h，然后再升温，继续在510~950℃温度范围内熔合1~30h，其后自然冷却至室温，得到熔合物；再称取锂源、熔合物、改性元素M、熔合助剂F、碳源，使锂源、熔合物、改性元素M、熔合助剂F摩尔比为1.2~1.3：0.7~0.8：0~0.1：0~0.05，碳源的量为使得产物中残留碳含量为1～10%，之后一并装入有破碎介质和分散剂的设备里进行破碎及均匀混合后，送入具有气体保护的气氛熔合炉中再次熔合，熔合方式为在300~600℃温度范围内还原、熔合1~10h，然后再升温，继续在610~950℃温度范围内还原、熔融合成6~22h，之后降到600~400℃温度淬火1~5h，其后自然冷却至室温，最后在混磨设备中混合和破碎，得到锂锰铌复合氧化物正极材料。