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专利号: 2014106355017
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种尖晶石型锰酸锂正极材料的掺杂改性方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按制备的掺杂锰酸锂的化学式LiMn2-xMxO4,称取所需计量的锂源、掺杂金属离子的盐和柠檬酸,分别配制成水溶液,将锂源溶液和掺杂金属盐溶液依次加入到柠檬酸溶液中,用稀硝酸和稀氨水调节pH值至5~6,再加入乙二醇,在65~75℃恒温搅拌1~2h,形成溶胶;

所述掺杂金属M为Al、Ni、Co、Cr、Fe、Cu、Zr以及Y中的一种或二种,掺杂量x为

0.025~0.10;所述锂源为氢氧化锂、硝酸锂以及乙酸锂中的一种;所述掺杂金属盐为硝酸盐或乙酸盐;所述柠檬酸的用量为锂离子与掺杂金属离子的总摩尔数的0.5~1.0倍;

所述乙二醇的用量为柠檬酸摩尔数的0.3~1.0倍;所述溶胶中金属离子的总浓度控制在

0.3~1.0mol/L;

(2)将所需计量的四氧化三锰粉体加入到上述溶胶中,混合均匀,球磨2~3h;

2

所述的四氧化三锰粉体一次粒径≤200nm,比表面积≥10m/g;所述的球磨过程,采用行星式球磨机,使用聚四氟乙烯材质球罐和二氧化锆磨球,磨球与四氧化三锰粉料质量比为5~9:1,转速250rpm;

(3)对球磨得到的糊状产物进行微波加热,实现快速脱水、热分解;

所述微波加热是在敞开体系中实施,所使用的功率≥1000W,微波加热过程持续到粉末发生自燃为止;

(4)将微波处理的产物在空气气氛中、450℃煅烧5h,随后球磨1~2h,再在空气气氛中、550~650℃热处理10~15h,得到掺杂的尖晶石相锰酸锂正极材料。