[发明专利]一种锰酸锂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锰酸锂的制备方法，其特征在于，该方法包括将金属盐配成电导率≥200uS/cm的金属盐溶液，之后将锰金属单质和/或锰金属氧化物、掺杂剂、氧化剂、水、含氨溶液、金属盐溶液混合进行化学腐蚀结晶反应，通过控制氧化剂、水、含氨溶液和金属盐溶液的加入量及加入速率以将反应体系的氧化还原电位ORP值控制在-100mv以下、络合剂浓度控制在3～50g/L、电导率控制在200uS/cm以上，使得锰金属单质和/或锰金属氧化物以及掺杂剂转化为相应的金属氢氧化物，反应结束后将所得反应产物进行磁选得到磁性颗粒和浆料，再将所述浆料进行固液分离得到固体颗粒和滤液，之后将所述固体颗粒洗涤干燥后得到含锰前驱体，接着将所述含锰前驱体与锂源混合后煅烧，得到锰酸锂。

2.根据权利要求1所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述锰金属单质和/或锰金属氧化物与掺杂剂的用量使得锰金属元素与掺杂金属元素的摩尔比为1:(0.001～0.05)；所述掺杂剂选自钛、铝、镁、锆、钨、钇、钽和铌中的至少一种金属和/或金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为硝酸和/或氧气；所述含氨溶液选自氨水、硫酸铵、氯化铵、乙二胺四乙酸和硝酸铵中的至少一种；所述金属盐为钠和/或锂的硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述化学腐蚀结晶反应的条件包括搅拌输入功率为0.1～1.0kw/m²·h，反应体系中金属离子浓度为1～30g/L，络合剂浓度为3～50g/L，pH值为6～12，反应温度为20～90℃，反应时间为10～150h。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述磁选的强度为100～5000Gas。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，该方法还包括将磁性颗粒、滤液和洗涤水均返回至化学腐蚀结晶反应体系中，补充结晶过程中消耗的水。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述含锰前驱体与锂源的Li/Mn摩尔比为(0.9～1.3):1；所述锂源选自氢氧化锂、乙酸锂、硝酸锂、硫酸锂和碳酸氢锂中的至少一种。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的锰酸锂的制备方法，其特征在于，所述煅烧的条件包括温度为600～1100℃，时间为5～40h，煅烧气氛为空气气氛或氧气气氛。

9.由权利要求1～8中任意一项所述的方法制备得到的锰酸锂。

10.权利要求9所述的锰酸锂作为锂离子电池正极材料的应用。