[发明专利]一种球形四氧化三钴锰的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种球形四氧化三钴锰及制备方法，具体涉及一种锂离子电池正极用材料制备方法。

背景技术

随着科技的进步，电子产品在快速的发展，人们对锂离子电池性能要求也越来越高，高容量与大功率锂离子电池的市场前景越来越广阔，3G手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、电动自行车等用电器对锂离子电池的要求越来越高，需求也越来越大，而电池容量越高，对电池材料性能的要求也越高；同时，原材料的价格对电池价格的影响也越大，目前钴、镍等原材料价格居高不下，使得锂离子电池成本增加，加大了电池厂家的压力，同时，LiCo02过充不安全性限制了它在大容量电池中的应用，寻求高容量、低价位和高安全性的电极材料的替代产品十分重要。

目前，大部分的商品化锂离子电池采用LiCo02作为正极材料，LiCo02的综合性能比较优良，但实际可逆容量较低，价格较贵、安全性较差；LiMn02作为电池正极材料，具有比容量高、成本低的优点而引起电池行业广泛的关注，但其由于高温衰减、循环性能差等缺点，使LiMn02的应用受到限制；因此，混合型钴锰酸锂材料结合LiCo02与LiMn02的特点，其以锰为重要成份，价格相对LiCo02要低很多，能有效防止纯LiCo02的过充电，降低LiMn02的高温衰减，混合型钴锰酸锂的充放电循环性能，要比单一的LiCo02、LiMn02要好。

发明内容

发明目的：本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种球形四氧化三钴锰及制备方法。

技术方案：一种球形四氧化三钴锰的制备方法，所述制备方法是在湿法环境下，在沉淀剂、络合剂、氧化剂及一定的温度、PH值、搅拌条件下，一次性把二价钴盐和锰盐混合合成球形四氧化三钴锰，再经中低温烘烤而成黑色粉末；该方法的具体步骤：

(1)将钴盐和锰盐配制成浓度为的钴盐和锰盐混合水溶液；

(2)配制浓度为的氢氧化物作为沉淀剂溶液；

(3)配制浓度为的络合剂溶液；

(4)采用并流的方法把钴盐和锰盐混合水溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液同时通入反应釜中，在搅拌下使三者进行反应，PH值反应温度为在反应过程中不断往反应体系中加入一定量的氧化剂；氧化剂为氧气、空气和双氧水，加入量是被氧化剂量的倍；反应完成后，恒温陈化小时；反应物经离心、洗涤、干燥、粉碎得球形四氧化三钴锰；在条件下烘烤2-20小时后得球形四氧化三钴锰粉末。

作为优选，所述的制备方法的步骤(1)中所述的钴盐为硫酸钴、氯化钴、草酸钴、硝酸钴中的一种。

作为优选，所述的制备方法的步骤(1)中所述的锰盐为硫酸锰、氯化锰、草酸锰、硝酸锰中的一种。

作为优选，所述的步骤(2)中的氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾的一种或两者混合物。

作为优选，所述的步骤(3)中的络合剂为酒石酸钠、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺、六次甲基四氨、聚丙烯酰胺、柠檬酸、氨水中的一种或选其二种的混合物。

作为优选，所述的步骤(4)中的氧化剂为氧气、空气或双氧水中的一种。

作为优选，所述四氧化三钴锰是在反应釜中，从钴盐和锰盐混合溶液开始经络合、沉淀、氧化得到球形四氧化三钴锰，再经洗涤、干燥及烘烤后形成黑色球形四氧化三钴锰粉末，钴锰含量为直径振实密度

有益效果：本发明的优点是直接从溶液中形成球形四氧化三钴锰，再经中低温烘烤而成黑色粉末。制备所得粉末粒度和密度分布均匀、容易洗涤、工艺简单，操作方便，容易实现工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种球形四氧化三钴锰的制备方法，是在湿法环境下，在沉淀剂、络合剂、氧化剂及一定的温度、PH值、搅拌条件下，一次性把二价钴盐和锰盐混合合成球形四氧化三钴锰，再经中低温烘烤而成黑色粉末；该方法的具体步骤：

(1)将钴盐和锰盐配制成浓度为0.5mol/L的钴盐和锰盐混合水溶液；

(2)配制浓度为1mol/L的氢氧化物作为沉淀剂溶液；

(3)配制浓度为0.5g/L的络合剂溶液；