[发明专利]锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法

说明书

本发明涉及电池制备技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法，其包括以下步骤：第一步：通过破碎筛选机构将选取的锰矿物进行粉碎处理和筛选，得到的锰矿物粉末；第二步：将得到的锰矿物粉末倒入浓硫酸溶液中，制成硫酸锰溶液；第三步：向硫酸锰溶液中加入碳酸锂溶液，得到锰酸锂溶液；第四步：向锰酸锂溶液中加入磁性纳米复合颗粒和PH调节剂，完成锰酸锂溶液的酸碱度调配；第五步：加入聚吡咯，得到糊状锰酸锂混合物；第六步：加入搅拌釜中，然后置于对辊机两滚轮中间；第七步：去除部分水分，并在对辊机上碾压至规定厚度，即可制成卷绕式正极。

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法。

背景技术

随着社会经济的高速发展，能源及环保问题已成为目前困扰人类的两大难题。为了解决以上问题，发展电动汽车和混合动力汽车是主要方法之一，新型锂离子电池属于清洁能源领域，具有安全性好，循环性好，寿命长，无毒无污染等优点，使其成为动力电池的首选。

目前的锰酸锂尖晶石作为锂离子动力电池正极材料，具有合成工艺简单的优势，但缺点在于容量不高，容量衰减快，高温时循环性能差，不能实现通过对锰酸锂进行表面修饰和掺杂来有效改性其电化学性能，无法达到通过在锰酸锂中加入纳米导电复合材料，来增强锰酸锂的导电和导热性能的目的，不能实现通过在锰酸锂分子的表面包裹一层聚吡咯导电材料，来避免锰酸锂容量过快衰减，从而给锂离子动力电池正极材料的使用带来极大的不便。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足,提供一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法，包括以下步骤：

第一步：通过破碎机构将选取的锰矿物进行粉碎处理，再通过一层筛网进行筛选，筛选下来的锰矿物颗粒通过研磨机构进行充分研磨，然后再通过二层筛网进行筛选，重复上述过程直至得到的锰矿物粉末达到所需粒度要求；

第二步：将第一步中得到的锰矿物粉末倒入浓硫酸溶液中，通过混合搅拌设备进行混合搅拌，制成硫酸锰溶液；

第三步：向硫酸锰溶液中加入碳酸锂溶液，混合搅拌使硫酸锰溶液与碳酸锂溶液进行充分反应混合，得到锰酸锂溶液；

第四步：向锰酸锂溶液中加入磁性纳米复合颗粒，混合搅拌，后加入PH调节剂，完成锰酸锂溶液的酸碱度调配；

第五步：向第四步中得到的锰酸锂溶液中加入聚吡咯，混合搅拌使锰酸锂溶液与聚吡咯充分混合，得到糊状锰酸锂混合物；

第六步：将糊状锰酸锂混合物、其他正极材料以及粘结剂加入搅拌釜中，然后置于对辊机两滚轮中间，插入金属网，经滚压后使其附着在铝网两面；

第七步：经高温隧道炉或烘箱加热处理去除部分水分，并在对辊机上碾压至规定厚度，即可制成卷绕式正极。

优选地，第一步中，锰矿物为软锰矿、硬锰矿、水锰矿或黑锰矿中的一种或多种的组合。

优选地，第二步中，混合搅拌设备的转速为600-800r/min，搅拌温度为30-60℃，搅拌时间为2-4h。

优选地，第四步中，磁性纳米复合颗粒为四氧化三铁磁性纳米颗粒。

优选地，第四步中，将锰酸锂溶液的PH调节至7.0-7.6。

优选地，第四步中，PH调节剂为浓度为0.9-1.8mol/L的氨水。

优选地，其他正极材料为碳酸钴或碳酸镍。

本发明具有以下有益效果：