[发明专利]一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺

说明书

本发明公开了一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其包括以下步骤：S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按一定比例进行湿法球磨混合；S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气；S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；S7、过200目筛网，过除铁器除铁，最后包装。本发明镁元素的加入能降低材料高温固相反应时所需要的温度。

技术领域

本发明涉及一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺。

背景技术

镍锰酸锂主要为尖晶石型镍锰酸锂，化学式可表示为LiNi0.5Mn1.5O4，与另一种也称作镍锰酸锂的二元层状结构化合物(化学式LiNi0.5Mn0.5O2)是两种结构体系的锂离子电池正极材料。

镍锰酸锂是正在开发中的具有诱人前景的锂离子电池正极材料，与钴酸锂正极材料相比，其输出电压高、成本低、环境友好；与锰酸锂正极材料相比，其在高温循环下的稳定性大大提高；与磷酸亚铁锂正极材料相比，其制备工艺简单，生产的批次稳定性好，特别是在与钛酸锂负极相匹配时，磷酸亚铁锂-钛酸锂单体电池仅有1.9V输出电压，而镍锰酸锂-钛酸锂单体电池输出电压可高达3.2V，优势非常明显。

但是现有的镍锰酸锂生产工艺复杂，生产效率低，制造时需要较高的温度，其循环、倍率性能差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明公开了一种掺杂、包覆的镍锰酸锂生产工艺，其包括以下步骤：

S1、使用锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物，按一定比例进行湿法球磨混合；

S2、添加包覆用氢氧化铝；添加掺杂物轻质氧化镁，进行湿法高速混合；

S3、使用离心式喷塔对混合好的物料进行喷干，进风温度为110℃，喷干后材料的湿度为30％RH；

S4、将物料置入陶瓷磨具，把材料压制成中空的圆环状，放入匣钵中；

S5、将物料连匣钵置入辊道窑，高温860℃烧结18小时，烧结同时通入氧气；

S6、将烧结好的物料放入对辊机进行粗碎，然后进气磨分级机进行粒度的处理；

S7、过200目筛网，过除铁器除铁，最后包装。

优选地，步骤S1中，锂的氧化物、镍的氧化物和锰的氧化物中，按锂、镍、锰的摩尔比为1：0.5：1.5的比例进行混合。

优选地，步骤S2中，添加包覆用氢氧化铝为10-20PPM。

优选地，步骤S2中，添加掺杂物轻质氧化镁50-100PPM。

优选地，步骤S5中，通入氧气气氛控制在60％。

本发明所达到的有益效果是：

本发明加入有镁，镁元素的加入能降低材料高温固相反应时所需要的温度，等于助烧剂，在镍锰酸锂现有生产配比里面是没有的；氢氧化铝是作为包覆剂的，在烧结过后会转化成氧化铝，对镍锰酸锂形成表面包覆层，改善其循环、倍率性能，帮助其对抗电解液的腐蚀；本发明对混合后的原料进行定型压制，该圆环形状更有利于气体流通，方便氧气参与到反应中。

具体实施方式