[发明专利]一种生产高倍率球形锰酸锂的方法

权利要求书

1.一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一

将水溶性锰盐加入到碱液中，混合，得到沉淀物，洗涤、干燥得到备用料；

或

将水溶性掺杂金属盐M、水溶性锰盐加入到碱液中，混合，得到沉淀物，洗涤、干燥得到备用料；

步骤二

配取锂源和步骤一所得备用料；通过砂磨处理；得到砂磨后的混合物；

步骤三

将步骤二所得砂磨后的混合物与液体混合后制成浆料；

步骤四

以步骤三所得浆料为原料；采用电喷技术制得球形前驱体粉末；

步骤五

在含氧条件下，对步骤四所得球形前驱体粉末进行热处理；得到高倍率球形锰酸锂。

2.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：步骤一中，

所述水溶性锰盐选自醋酸锰、硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的至少一种；

所述水溶性掺杂金属盐M选自硝酸镍、醋酸镍、氯化镍、醋酸钴、硝酸钴、氯化钴中的至少一种；

当所用原料中，同时含有水溶性掺杂金属盐M、水溶性锰盐时，水溶性掺杂金属盐M与水溶性锰盐的摩尔比为0.01-0.3：1。

3.根据权利要求2所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：步骤一中，

当所用原料中，同时含有水溶性掺杂金属盐M、水溶性锰盐时，水溶性掺杂金属盐M与水溶性锰盐的摩尔比为0.1:1。

4.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：步骤一中，所述碱液为氢氧化钠溶液；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1～4mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：步骤二中，锂源与步骤一所得备用料的摩尔比为1-1.15:1。

6.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：步骤二中，砂磨处理时，控制转速为1200-2500转/min；时间为1～10h，产物的粒径小于200纳米。

7.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：步骤三中，按每克步骤二所得砂磨后的混合物配入0.5-5ml液体的比例，将步骤二所得砂磨后的混合物与液体混合均匀制成浆料；所述液体选自乙醇、乙二醇、丙二醇中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：以步骤三所得浆料为原料；将其装入喷射装置中，以2～500mL/h的喷射速度将所述原料喷入收集腔中，得到球形前驱体粉末；所述收集腔包括加热板、喷射装置预留口、喷嘴、电场提供装置；所述喷射装置预留口用于安装喷嘴、所述加热板位于喷嘴的下方；喷嘴所喷出液体与电场方向平行；收集腔工作时，喷嘴为正极、收集板为负极，收集腔的温度设置在300-600℃之间。

9.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：加热板到喷嘴的距离为4～8cm，所述电场的电压为8～20kV。

10.根据权利要求1所述的一种生产高倍率球形锰酸锂的方法，其特征在于：在空气气氛下，对步骤四所得球形前驱体粉末进行热处理；得到高倍率球形锰酸锂；所述热处理的温度为500～900℃，时间为10～20h。