掺三价钪或铬的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及掺三价钪或铬的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于按照锂、锰、掺杂离子的摩尔比(0.97≤x≤1.08) : (1.05≤y≤1.20) : (0.05≤z≤0.17)分别称取锂、锰、钪的化合物或铬的化合物。将称量的化合物混合，加入湿磨介质制得前驱物1，干燥制备前驱物2。最后用两段烧结法制备掺杂尖晶石富锂锰酸锂正极材料。本发明的原料成本较低，掺杂减小了锂离子嵌入和脱出的电化学极化，改善了大电流放电性能，为产业化打下良好的基础。

主权项

掺三价钪或铬的尖晶石富锂锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成：步骤1：按照锂离子、锰离子、掺杂离子的摩尔比 x ： y ： z分别称取锂的化合物、锰的化合物、掺杂的化合物；所述的x、y和z的取值范围同时满足以下关系式：1.20≤y+z≤1.25， 0.97≤x≤1.08， 1.05≤y≤1.20， 0.05≤z≤0.17；所述的掺杂离子为钪离子或铬离子；所述的掺杂的化合物为钪的化合物或铬的化合物；步骤2：将步骤1称取的锂的化合物、锰的化合物和掺杂的化合物混合，加入混合后的固体总体积的1倍至15倍体积的湿磨介质，用湿磨设备湿磨混合3小时～15小时，制得前驱物1；将前驱物1用常压干燥、真空干燥或喷雾干燥的方法制备干燥的前驱物2；将前驱物2置于空气、富氧空气或纯氧气氛中，采用两段烧结法制备尖晶石富锂锰酸锂正极材料；所述的锰的化合物为碳酸锰、碱式碳酸锰、氢氧化锰、醋酸锰、硝酸锰、氯化锰或柠檬酸锰；所述的两段烧结法如下进行： 将干燥的前驱物2置于空气、富氧空气或纯氧气氛中，在150℃～300℃温度区间的任一温度烧结3小时～15小时，接着按照1℃/分钟～30℃/分钟的加热速度由前一烧结温度加热至400℃～600℃温度区间的任一温度，保持温度烧结3小时～24小时，制备尖晶石富锂锰酸锂正极材料。