[发明专利]基于高效固相络合化学反应制备富锂锰基层状锂电池正极材料的方法

权利要求书

1.一种基于高效固相络合化学反应制备富锂锰基层状锂电池正极材料的方法，包括以下步骤：

(1)材料准备：准备用作原料的锂源、镍源、钴源和锰源，准备固体配位络合剂；

(2)研磨：根据所要制备的目标产物富锂锰基层状锂电池正极材料的分子式中各金属元素的计量比，将步骤(1)中准备的原料和固体配位络合剂按照一定的摩尔比干混均匀，充分研磨；

(3)将上述步骤(2)得到的混合物料在较低温度下进行干燥，得到固相络合物前躯体；

(4)将上述步骤(3)得到的固相络合物前躯体置于空气或富氧气氛中，进行烧结，得到富锂锰基层状锂电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烧结为一次烧结或二次烧结；

所述一次烧结的具体过程包括：先升温至300℃～600℃，保温4h～10h，然后再升温到600℃～950℃，保温6h～20h，随炉自然冷却；

所述二次烧结的具体过程包括：

(a)将得到的固相络合物前躯体先进行预烧；

(b)将步骤(a)预烧后得到的产物进行研磨处理和干燥；

(c)将步骤(b)后得到的产物进行再烧结。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)中，预烧的工艺条件控制为：升温到300℃～600℃，保温时间为4h～10h，随炉自然冷却。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中，再烧结的工艺条件控制为：升温到600℃～950℃，保温时间6h～20h，随炉自然冷却。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述锂源选用硝酸锂、醋酸锂、氢氧化锂或碳酸锂中的一种或几种，所述镍源选用醋酸镍、硫酸镍、草酸镍或硝酸镍中的一种或几种，所述钴源选用醋酸钴、硫酸钴、草酸钴或硝酸钴中的一种或几种，所述锰源选用醋酸锰、硫酸锰、草酸锰或硝酸锰中的一种或几种。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述固体配位络合剂选用固体柠檬酸。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，锂源、镍源、钴源和锰源的总摩尔数与固体配位络合剂总摩尔数的比值为0.5～1.5；研磨的时间为1～5小时。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，研磨过程不添加研磨介质和氨水。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，研磨过程不添加氨水调节pH值。

10.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，混合物料是置于烘箱中进行干燥，烘箱中的干燥温度为60℃～100℃，该温度下的干燥时间为2h～10h。