專利名稱:鋰離子電池正極材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極材料及其制造方法。
背景技術(shù):
鋰離子電池是以嵌鋰化和物作為正極材料高比能量蓄電池,其具有電池電壓高,比能量大,循環(huán)壽命長(zhǎng),自放電量小,以及有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),因此越來越引起本專業(yè)技術(shù)人員的注意。在鋰離子電池的廣泛應(yīng)用過程中,電池的性能和價(jià)格是決定性的因素,然而,制備性能價(jià)格比優(yōu)良的關(guān)鍵因素之一是提供理想的嵌鋰化合物正極材料。
在現(xiàn)有技術(shù)中,專業(yè)人員進(jìn)行了多方面的努力。采用鋰錳氧化物作為原材料,可以降低成本,而且鋰錳氧化物的資源豐富,采用這種鋰錳氧化物制成的電極,具有電壓高、耐過充放電性能好,以及無毒性等顯著優(yōu)點(diǎn),采用這種鋰錳氧化物,制造鋰離子電池的正極材料,能夠獲得令人滿意的效果。但是,這種鋰離子電池的正極材料及其制造方法還需要進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池正極材料,其進(jìn)一步改善了現(xiàn)有技術(shù)中的鋰離子電池的正極材料。為此,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池正極材料,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO32~19份(重量),電解MnO215~100份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間0.1~10小時(shí),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度300~720℃,保溫時(shí)間1~5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~950℃,保溫時(shí)間3~9小時(shí),將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度10~50℃,進(jìn)行粉碎,然后通過100~450目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
按照本發(fā)明提供的另一種鋰離子電池正極材料,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO33~13份(重量),電解MnO219~72份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間1~7小時(shí),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度350~710℃,保溫時(shí)間2~3.5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~910℃,保溫時(shí)間4~7小時(shí),將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度17~40℃,進(jìn)行粉碎,然后通過300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
按照本發(fā)明提供的又一種鋰離子電池正極材料,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO313份(重量),電解MnO256份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌4小時(shí),使它們混合攪拌均勻;在第一階段的加熱溫度560℃,保溫時(shí)間3小時(shí),在第二階段的加熱溫度870℃,保溫時(shí)間5小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度24℃,然后進(jìn)行粉碎。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,還提供一種鋰離子電池正極材料的制造方法,其步驟包括將工業(yè)級(jí)Li2CO32~19份(重量),電解MnO215~100份(重量)混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間0.1~10小時(shí);將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度300~720℃,保溫時(shí)間1~5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~950℃,保溫時(shí)間3~9小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度10~50℃;對(duì)經(jīng)過冷卻的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物進(jìn)行粉碎;然后通過100~450目篩網(wǎng),進(jìn)行篩選。
按照本發(fā)明提供的另一種鋰離子電池正極材料的制造方法,在其制造步驟中包括工業(yè)級(jí)Li2CO33~13份(重量),電解MnO219~72份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻的時(shí)間1~7小時(shí);在將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物分階段加熱的第一階段,加熱溫度350~710℃,保溫時(shí)間2~3.5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~910℃,保溫時(shí)間4~7小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻到溫度17~40℃;粉碎后,采用300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
按照本發(fā)明提供的又一種鋰離子電池正極材料的制造方法,在其制造步驟中包括工業(yè)級(jí)Li2CO313份(重量),電解MnO256份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌2小時(shí),使它們混合攪拌均勻;在第一階段的加熱溫度560℃,保溫時(shí)間3小時(shí),在第二階段的加熱溫度870℃,保溫時(shí)間5小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度24℃,然后進(jìn)行粉碎。
采用本發(fā)明提供的鋰離子電池正極材料,能夠獲得較高比能量的蓄電池,而且自放電量小,使用壽命長(zhǎng),而且由于錳的貯藏量比鈷的貯藏量大的多,故錳酸鋰比鈷酸鋰價(jià)格便宜的多,更由于其無毒性,而有利于環(huán)境保護(hù)。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,提供了一種鋰離子電池正極材料,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO32~19份(重量),電解MnO215~100份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間0.1~10小時(shí),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度300~720℃,保溫時(shí)間1~5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~950℃,保溫時(shí)間3~9小時(shí),將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度10~50℃,進(jìn)行粉碎,然后通過100~450目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
在本發(fā)明的另一個(gè)提供鋰離子電池正極材料的優(yōu)選實(shí)施例中,包括工業(yè)級(jí)Li2CO33~13份(重量),電解MnO219~72份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間1~7小時(shí),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度35O~710℃,保溫時(shí)間2~3.5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~910℃,保溫時(shí)間4~7小時(shí),將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度17~40℃,進(jìn)行粉碎,然后通過300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
在本發(fā)明的又一個(gè)提供鋰離子電池正極材料的優(yōu)選實(shí)施例中,包括工業(yè)級(jí)Li2CO313份(重量),電解MnO256份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌2小時(shí),使它們混合攪拌均勻;在第一階段的加熱溫度560℃,保溫時(shí)間3小時(shí),在第二階段的加熱溫度870℃,保溫時(shí)間5小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度24℃,然后進(jìn)行粉碎。
按照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,提供一種鋰離子電池正極材料的制造方法,其步驟包括將工業(yè)級(jí)Li2CO32~19份(重量),電解MnO215~100份(重量)混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間0.1~10小時(shí);將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度300~720℃,保溫時(shí)間1~5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~950℃,保溫時(shí)間3~9小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度10~50℃;對(duì)經(jīng)過冷卻的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物進(jìn)行粉碎;然后通過100~450目篩網(wǎng),進(jìn)行篩選。
按照本發(fā)明的另一個(gè)制造鋰離子電池正極材料的方法,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO33~13份(重量),電解MnO219~72份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻的時(shí)間1~7小時(shí);在將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物分階段加熱的第一階段,加熱溫度350~710℃,保溫時(shí)間2~3.5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~910℃,保溫時(shí)間4~7小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻到溫度17~40℃;粉碎后,采用300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
按照本發(fā)明的另一個(gè)制造鋰離子電池正極材料的方法,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO313份(重量),電解MnO256份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌2小時(shí),使它們混合攪拌均勻;在第一階段的加熱溫度560℃,保溫時(shí)間3小時(shí),在第二階段的加熱溫度870℃,保溫時(shí)間5小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度24℃,然后進(jìn)行粉碎。
上述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明,并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍和構(gòu)思,都記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池正極材料,其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO32~19份(重量),電解MnO215~100份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間0.1~10小時(shí),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度300~720℃,保溫時(shí)間1~5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~950℃,保溫時(shí)間3~9小時(shí),將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度10~50℃,進(jìn)行粉碎,然后通過100~450目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
2.按照權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料,其特征是其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO33~13份(重量),電解MnO219~72份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間1~7小時(shí),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度350~710℃,保溫時(shí)間2~3.5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~910℃,保溫時(shí)間4~7小時(shí),將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度17~40℃,進(jìn)行粉碎,然后通過300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
3.按照權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料,其特征是其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO313份(重量),電解MnO256份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌2小時(shí),使它們混合攪拌均勻;在第一階段的加熱溫度560℃,保溫時(shí)間3小時(shí),在第二階段的加熱溫度870℃,保溫時(shí)間5小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度24℃,然后進(jìn)行粉碎。
4.一種鋰離子電池正極材料的制造方法,其步驟包括將工業(yè)級(jí)Li2CO32~19份(重量),電解MnO215~100份(重量)混合攪拌均勻,混合攪拌時(shí)間0.1~10小時(shí);將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物輸入加熱設(shè)備中,進(jìn)行分階段加熱,在第一階段的加熱溫度300~720℃,保溫時(shí)間1~5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~950℃,保溫時(shí)間3~9小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度10~50℃;對(duì)經(jīng)過冷卻的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物進(jìn)行粉碎;然后通過100~450目篩網(wǎng),進(jìn)行篩選。
5.按照權(quán)利要求4所述的鋰離子電池正極材料的制造方法,其特征是其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO33~13份(重量),電解MnO219~72份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌均勻的時(shí)間1~7小時(shí);在將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物分階段加熱的第一階段,加熱溫度350~710℃,保溫時(shí)間2~3.5小時(shí),在第二階段的加熱溫度720~910℃,保溫時(shí)間4~7小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻到溫度17~40℃;粉碎后,采用300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩選。
6.按照權(quán)利要求5所述的鋰離子電池正極材料的制造方法,其特征是其中包括工業(yè)級(jí)Li2CO313份(重量),電解MnO256份(重量),將工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2混合攪拌2小時(shí),使它們混合攪拌均勻;在第一階段的加熱溫度560℃,保溫時(shí)間3小時(shí),在第二階段的加熱溫度870℃,保溫時(shí)間5小時(shí);將經(jīng)過焙燒的工業(yè)級(jí)Li2CO3和電解MnO2的混合物冷卻,達(dá)到溫度24℃,然后進(jìn)行粉碎。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池正極材料及其制造方法,其中包括工業(yè)級(jí)Li
文檔編號(hào)C01D15/02GK1435903SQ0210044
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者楊書廷, 朱善福, 崔成偉 申請(qǐng)人:河南環(huán)宇實(shí)業(yè)投資有限公司