一种静态混合管式反应器制备尖晶石结构镍锰酸锂的方法

摘要

本发明公开了一种静态混合管式反应器制备尖晶石结构镍锰酸锂（LiNi0.5Mn1.5O4）的方法，主要是将镍源、锰源混合溶液与碳酸盐溶液按等体积流量从静态混合管式反应器一端打入，在静态混合管式反应器中进行液相混合反应生成乳浊液，陈化后进行膜洗涤祛除杂质离子，经喷雾干燥后得到镍锰复合碳酸盐躯体粉，将前躯体粉400-500℃煅烧5-10h得到镍锰复合氧化物，将锂源按Li+:Ni2+:Mn4+为1.05:0.5:1.5摩尔比加入镍锰复合氧化物中，球磨混匀，在800-950℃烧结8-15h，即得成品。本发明所得材料物相纯，结晶良好，粒径小，粒度分布窄，原料价格低廉，工艺简单，易于连续化工业生产，且0.2C首次放电比容量达到130mAh/g，0.5C倍率50次循环容量保持率为98%以上等优点。

主权项

一种静态混合管式反应器制备尖晶石结构镍锰酸锂（LiNi0.5Mn1.5O4）的方法,其特征在于包括以下制备步骤：(1)分别配置浓度为0.1～2mol/L镍源溶液和锰源溶液，然后将其混合，配成待反应溶液A，要求镍离子、锰离子的摩尔比为1：3；分别配置浓度为0.2～4mol/L碳酸盐溶液和氨水溶液，将其混合，配成待反应溶液B；(2)分别用两台加料泵将步骤（1）中的溶液A和B按等体积流量从静态混合管式反应器一端打入，进行混合反应生成乳浊液，通过调整B溶液中氨水的量，将反应器中乳浊液的pH值控制在8～11之间；(3)将步骤（2）的乳浊液陈化1～4h后，进行膜洗涤得到祛除杂质离子的浆料液；(4)将步骤（3）的祛除杂质离子的浆料液喷雾干燥后得到镍锰复合碳酸盐前躯体粉；(5)将步骤（4）中的前躯体粉400‑500℃煅烧5‑10h后，得到镍锰复合氧化物；(6)将锂源按Li+：Ni2+ ：Mn4+为1.05：0.5：1.5摩尔比加入镍锰复合氧化物中，其中锂源过量5%，球磨混匀，在800‑950℃烧结8‑15h后，即得成品LiNi0.5Mn1.5O4。