[发明专利]锂化二氧化锰

权利要求书

1.一种处理二氧化锰的方法，包括：

(a)形成二氧化锰和液体的混合物；

(b)向所述混合物添加充足量的碱性锂盐，以便调整所述混合物的PH，使其在大约7.5和9之间，并且浸渍所述混合物至少大约15分钟；

(c)向所述混合物添加充足量的所述碱性锂盐，以便升高所述混合物的PH，使其在大约10和13之间；和

(d)在大约15℃和100℃之间的温度、在所述升高的PH下，使所述混合物浸渍，以便形成锂化二氧化锰中间产物，此中间产物具有通式Li_xMnO₂，其中0.05≤x≤0.125；和

(e)从所述混合物中分离所述锂化二氧化锰中间产物；和

(f)在大约300℃和420℃的温度下加热所述锂化二氧化锰中间产物，以便形成具有通式Li_yMnO_2-δ的热处理和主要为γ-MnO₂型晶体结构的锂化二氧化锰产物，其中0.075≤y≤0.175和0.01≤δ≤0.06。

2.权利要求1的方法，其中，所述热处理的锂化二氧化锰产物不是具有尖晶石型晶体结构的锂锰氧化物。

3.一种处理二氧化锰的方法，包括：

(a)形成二氧化锰和液体的混合物；

(b)向所述混合物添加充足量的碱性锂盐，以便调整所述混合物的PH，使其在大约7.5和9之间；

(c)在大约15℃和35℃之间的温度下，在所述PH使所述混合物浸渍，以便中和所述二氧化锰上的表面酸位；

(d)在所述浸渍后向所述混合物添加充足量的所述碱性锂盐，以便升高所述混合物的PH，使其在大约10和13之间；

(e)在大约15℃和100℃之间的温度、在所述升高的PH下，使所述混合物浸渍，以便形成锂化二氧化锰中间产物，此中间产物具有通式Li_xMnO₂，其中0.05≤x≤0.125；

(f)从所述混合物中分离所述锂化二氧化锰中间产物；

(g)在大约300℃和420℃的温度下加热所述锂化二氧化锰中间产物，以便形成具有通式Li_yMnO_2-δ和主要为γ-MnO₂型晶体结构的热处理的锂化二氧化锰产物，其中0.075≤y≤0.175和0.01≤δ≤0.06。

(h)将所述热处理的锂化二氧化锰插入到一次锂电化学电池中，作为所述电池的阴极活性材料。

4.权利要求3的方法，其中，所述二氧化锰是具有γ-MnO₂型晶体结构的电解二氧化锰(EMD)。

5.权利要求3的方法，其中，所述二氧化锰具有低于2000ppm的钠含量。

6.权利要求3的方法，其中，所述液体是蒸馏水或去离子水。

7.权利要求3的方法，其中，所述步骤(c)的浸渍期至少为大约15分钟。

8.权利要求3的方法，其中，所述步骤(c)的浸渍期至少为大约30分钟。

9.权利要求3的方法，其中，所述步骤(c)的浸渍期为步骤(c)和(e)的总浸渍期的大约10％和50％之间。

10.权利要求3的方法，其中，所述碱性锂盐可以选自氢氧化锂、氧化锂、甲醇锂和氨基化锂。

11.权利要求3的方法，其中，所述碱性锂盐是氢氧化锂。

12.权利要求3的方法，其中步骤(b)的所述混合物的PH在大约7.7和9之间。

13.权利要求3的方法，其中步骤(c)的混合物的温度在20℃和30℃之间。

14.权利要求3的方法，其中，浸渍之后步骤(d)的所述混合物的PH在大约11和13之间。

15.权利要求3的方法，其中，步骤(c)和(e)的总浸渍期为从大约2小时到24小时。

16.权利要求3的方法，其中，步骤(e)的混合物的温度在20℃和30℃之间。

17.权利要求3的方法，其中，步骤(g)中的所述锂化二氧化锰中间产物的加热温度在大约350℃和390℃之间。