[发明专利]微波烧结制备锰酸锂正极材料的方法

权利要求书

1.一种锂离子电池LiMn₂O₄正极材料的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤，

（1）将锂源化合物、锰源化合物按Li：Mn为 1：1.7～2.0的摩尔比分别计量，然后混合均匀，得到混合物；

（2）向所述混合物中加入制备的LiMn₂O₄重量20～80%的纯净水，搅拌均匀，得到膏状前驱体；

（3）将所述膏状前驱体置于坩埚中，经工业微波炉进行微波热处理，制备出LiMn₂O₄。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂或醋酸锂；所述锰源化合物为二氧化锰；所述坩埚为炭化硅坩埚、石墨坩埚、玻璃坩埚或纸质坩埚。

3. 根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是：所述工业微波炉的功率为5～25KW，微波热处理是利用微波以每分钟2～10℃的速率升温至650～750℃，并在此温度保持25～55min。

4. 一种锂离子电池碳包覆LiMn₂O₄正极材料的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤，

（1）将锂源化合物、锰源化合物按Li：Mn 为1：1.7～2.0的摩尔比分别计量，将锂源化合物、锰源化合物混合均匀，得到混合物；

（2）分别计量制备的碳包覆LiMn₂O₄重量的4～20%的碳源化合物和LiMn₂O₄重量的20～80%的纯净水，将二者混合，搅拌均匀，得到含碳源化合物的水溶液；

（3）将所述水溶液和步骤（1）的混合物混合，搅拌均匀，得到膏状前驱体；

（4）将所述膏状前驱体置于坩埚中，经工业微波炉进行微波热处理，制备出碳包覆LiMn₂O₄正极材料。

5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：所述锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂或醋酸锂；所述锰源化合物为二氧化锰；所述碳源化合物为草酸、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、乳糖或麦芽糖；所述金属盐为硝酸钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸铬、碱式硫酸铬、醋酸铬、硝酸镁或硝酸镍；所述坩埚为炭化硅坩埚、石墨坩埚、玻璃坩埚或纸质坩埚。

6. 根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征是：所述工业微波炉的功率为5～25KW，微波热处理是利用微波以每分钟2～10℃的速率升温至650～750℃，并在此温度保持25～55min。

7. 一种锂离子电池金属掺杂LiMn₂O₄正极材料的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤，

（1）将锂源化合物、锰源化合物、掺杂金属盐按Li：Mn：金属离子的摩尔比1：1.7～2.0：0.01～0.05分别计量，将锂源化合物、锰源化合物混合均匀，得到混合物；

（2）计量制备的金属掺杂LiMn₂O₄重量的20～80%的纯净水，将所述掺杂金属盐加入所述纯净水中，搅拌均匀，得到混合水溶液；

（3）将所述混合水溶液和步骤（1）的混合物混合，搅拌均匀，得到膏状前驱体；

（4）将所述膏状前驱体置于坩埚中，经工业微波炉进行微波热处理，制备出金属掺杂LiMn₂O₄正极材料。

8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：在所述步骤（2）向纯净水中加入掺杂金属盐的同时，还加入制备的LiMn₂O₄重量4～20%的碳源化合物。

9. 根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征是：所述锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂，所述锰源化合物为二氧化锰；所述金属盐为硝酸钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸铬、碱式硫酸铬、醋酸铬、硝酸镁或硝酸镍；所述坩埚为炭化硅坩埚、石墨坩埚、玻璃坩埚或纸质坩埚；所述工业微波炉的功率为5～25KW，微波热处理是利用微波以每分钟2～10℃的速率升温至650～750℃，并在此温度保持25～55min。

10. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征是：所述碳源化合物为草酸、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、乳糖或麦芽糖。