[发明专利]富锂锰基正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：将α-MnO₂微米粒子与镍盐和含锂化合物分散于溶剂中，蒸发分散所得的混合物以除去所述溶剂，将所述蒸发后的固体产物进行煅烧；其中，所述含锂化合物为锂盐和/或氢氧化锂；所述α-MnO₂微米粒子的粒度为1-10μm，所述α-MnO₂微米粒子为表面具有纳米棒的球形微米颗粒，该纳米棒的直径为5-40nm，长度为50-300nm；

所述煅烧为恒温煅烧，所述恒温煅烧的条件包括：温度为750-1000℃，时间为8-15h；或者

所述煅烧为分段式煅烧，所述分段式煅烧的条件包括：先在350-600℃下加热2-5h，再在650-750℃下加热2-5h，然后在760-1000℃下加热8-15h。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以所述α-MnO₂微米粒子的摩尔用量为基准，以镍元素计的所述镍盐的摩尔用量为1.5-100％；以锂元素计的所述含锂化合物的摩尔用量为200-300％。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，以所述α-MnO₂微米粒子的摩尔用量为基准，以镍元素计的所述镍盐的摩尔用量20-60％；以锂元素计的所述含锂化合物的摩尔用量为200-250％。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述镍盐为硝酸镍、乙酸镍、硫酸镍、碳酸镍和氯化镍中的一种或多种；

所述锂盐为碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、硫酸锂和氯化锂中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述镍盐为硝酸镍和/或乙酸镍；

所述锂盐为碳酸锂和/或硝酸锂。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括在所述分散中引入钴盐，以所述α-MnO₂微米粒子的摩尔用量为基准，以钴元素计的所述钴盐的摩尔用量为1.5-50％。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，以所述α-MnO₂微米粒子的摩尔用量为基准，以钴元素计的所述钴盐的摩尔用量为20-35％。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，相对于1mL的所述溶剂，所述α-MnO₂微米粒子、以镍元素计的所述镍盐和以锂元素计的所述含锂化合物的总用量为0.5-2mmol。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，相对于1mL的所述溶剂，所述α-MnO₂微米粒子、以镍元素计的所述镍盐、以锂元素计的所述含锂化合物和以钴元素计的所述钴盐的总用量为0.5-2mmol。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于1mL的所述溶剂，所述α-MnO₂微米粒子、以镍元素计的所述镍盐和以锂元素计的所述含锂化合物的总用量为0.8-1.2mmol。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，相对于1mL的所述溶剂，所述α-MnO₂微米粒子、以镍元素计的所述镍盐、以锂元素计的所述含锂化合物和以钴元素计的所述钴盐的总用量为0.8-1.2mmol。

12.根据权利要求6所述的方法，其中，所述钴盐为硝酸钴、乙酸钴、硫酸钴、碳酸钴和氯化钴中的一种或多种。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述钴盐为硝酸钴和/或乙酸钴。

14.根据权利要求1-3、6-7和10-13中任意一项所述的方法，其中，所述蒸发的温度为25-80℃。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述蒸发的温度为25-60℃。

16.根据权利要求1-3、6-7和10-13中任意一项所述的方法，其中，所述α-MnO₂微米粒子的粒度为2-5μm。

17.根据权利要求1-3、6-7和10-13中任意一项所述的方法，其中，所述α-MnO₂微米粒子的制备方法包括：

将水溶性锰盐、过硫酸盐、酸和水溶性银盐在水中混合，然后进行沉淀反应后分离，将分离出的固体进行加热干燥。