[发明专利]一种锂离子电池正极制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池电极制备方法，尤其涉及一种锂离子电池正电极的制备方法。

背景技术

电池是众多电子电器设备的动力源。交通、通讯和电子信息技术的迅猛发展，电动汽车、移动电话和笔记本电脑等在人们生活中的深入普及，都极大地推动了电池技术的进步，所以新型电池产品层出不穷。

锂离子电池因其具有容量高、质量轻、体积小等优点而成为通、通讯和电子信息技术等领域可选用的最佳电源。目前的锂离子电池所用的正极材料，三元材料压实密度低，平台低，成本高，安全性差。

其中，二氧化锰(MnO₂)是重要的电池正极材料，但国内外对如何制备含有高性能的可充复合MnO₂锂离子电池正极方法还不多见。

发明内容

本发明的目的是提供一种放电容量高、放电性能好、成本低的锂电池的正极制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供的锂电池的正极制备方法包括如下步骤：

步骤1、纯化煅烧MnO₂：将市售的电解MnO₂用硫酸溶液溶解，在30~45℃浸泡8-10小时，硫酸溶液和MnO₂的重量比为1∶6。然后将悬浊液过滤出MnO₂固体，用清水洗涤2~3遍。洗涤后的物料再次按照水和湿物料的重量比例为1∶3配成悬浊液，通过高速旋转的胶体磨进行研磨，研磨后的浆料中，加入重量比0.3~0.5%的非离子表面活性剂，搅拌均匀，放入密封反应釜，将物料加热并恒温搅拌4~6小时。降温后再次过滤，过滤出MnO₂固体。将再次过滤后MnO₂固体煅烧1.5小时，得到纯化后的MnO₂固体。

步骤2、制备正极材料：以MnO₂和Li₂CO₃为原料按重量比为1~1.5：3~4.5进行配料；球磨混料，烘干，过筛；在750℃~800℃煅烧，保温，得到LiMn₂O₄粉料。

步骤3、压制：将步骤2中得到LiMn₂O₄粉料放入压制设备中，再在粉料上放置一层0.2毫米厚的不锈钢网，网孔的大小为30目，以500~800公斤/厘米²的压力压在粉料和不锈钢网上，将粉料和不锈钢网制作成锂电池的正极。

优选的，在步骤1中，在密封反应釜，将物料加热到120-140℃，恒温状态搅拌4-5小时，并降温到70℃以下，再次通过塑料板框压滤机过滤，过滤出MnO₂固体。

优选的，在步骤1中，将再次过滤的MnO₂固体放入电热烘箱中，在100-120℃干燥到恒重，然后在400℃，空气气氛下煅烧1.5小时，以使残留的低价锰离子氧化为MnO₂。

优选的，在步骤1中的非离子表面活性剂为C18脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙稀山梨糖醇酐脂肪酸脂等任意一种或它们的任意混合物。

与现有技术相比，本发明的优点是：在正极材料中采用LiMn₂O₄粉料，提高了正极材料的充放电性能，而采用市售MnO₂，降低了制造成本，此外通过优化后的压制工艺，提高了正极的强度，延长了正极的使用寿命。

具体实施方式

实施例一：