锂离子电池正极材料锰酸锂纳米线的制备方法

摘要

本发明公开了一种制备锂离子电池正极材料锰酸锂纳米线的方法，将Mn3O4和NaOH溶液在超声处理后，采用水热合成法制备LiMn2O4的前驱体纳米线LiNa0.44Mn2O4，对其进行固相烧结，即可获得线径为50纳米～250纳米的LiMn2O4纳米线。本发明制备出了不同于传统锰酸锂形貌的LiMn2O4纳米线；该锰酸锂纳米线可以用作动力用锂离子电池的电极材料。在水热合成法和固相分段法的基础上，辅助超声处理的手段，整个反应过程简单，无有毒物质或环境污染物产生，环境友好，属于绿色化学的制备方法，并且本方法可以实现大规模生产，所需的化学试剂廉价易购。

主权项

一种锂离子电池正极材料锰酸锂纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，配制摩尔浓度为2.5‑10.0mol·L‑1的NaOH溶液，按Na0.44Mn2O4化学计量比称取Mn3O4；将Mn3O4与NaOH溶液混合，超声分散10‑20分钟，置于水热反应釜中，加热到205‑225℃，恒温3‑5天；将反应釜中的产物进行反复冲洗抽滤，真空室温干燥后，制得LiMn2O4前驱体LiNa0.44Mn2O4纳米线；其次，按摩尔比为1∶0.88∶0.12称取前驱体LiNa0.44Mn2O4纳米线、LiNO3、LiCl·H2O，将上述原料放入球磨罐，装入玛瑙研磨球，球磨2‑4小时，获得混合浆料，将其置于瓷舟中，放入卧式管式炉，以1‑5℃·min‑1的升温速率加热到450‑550℃，保温1‑5小时，然后随炉冷却至室温，将得到的黑色产物反复冲洗抽滤，真空室温干燥2‑4小时；最后，将干燥后的产物置于瓷舟中，放入卧式管式炉，以1‑5℃·min‑1的升温速率加热到750‑850℃，保温1‑4小时；然后随炉冷却至室温，在玛瑙研钵内研磨获得LiMn2O4纳米线。