锰酸锂的制备

2021/10/18 14:54:23

锰酸锂材料(LiMn2O4)作为锂离子电池的正极材料,被大量应用于通讯、电动工具、电动自行车及电动汽车动力电池等领域。对于锰酸锂材料的生产方法,目前行业内主流的合成方法为高温固相法,即选择锂、锰的氧化物或碳酸物等固态化合物,通过高温灼烧使其反应生成锰酸锂材料。

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制备方法

在采用电解二氧化锰(EMD)作为前驱体,配以锂元进行高温固相法生产锰酸锂材料的方法中,均要用到耐火材料(或不锈钢介质)作为承烧介质。在现有的生产方法中,进料材料为固体粉末状材料2,所以需要耐火匣钵I进行承烧装载。这种生产方法中,由于耐火匣钵I的引入,待烧材料与空气的接触面积较小,使得烧结反应中吸氧和放氧等反应不容易进行。人们通常通过大量的鼓风排风,使窑腔中的空气流通,进而促进吸放氧等反应的发生。

由于耐火材料引入,使材料烧成过程中,与空气接触面及与耐材接触面的材料具有性能方面的差异,一定程度上破坏了材料的一致性。并且,由于承烧介质的存在,烧成加热的方式变得复杂,有一部分需要热传导,即先将承烧介质加热,再由承烧介质热传导给待烧材料,而承烧介质的导热性通常较差,这就造成了一定的能源浪费。由于强制鼓风排风,又使得窑炉的热损失增大,窑炉的保温功率增大,造成了大量能源的浪费。

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,提供一种生产锰酸锂的方法,以节约资源及材料成本,降低能耗,增加产能。

一种生产锰酸锂的方法,其特征在于包括以下步骤: 

a)原料的混合:取电解二氧化锰和含锂化合物,采用干法混合,其中,所述电解二氧化锰与含锂化合物,以Mn:Li的摩尔比为2:1.08进行配比混料,获得充分混合均匀的原材料; 

(b)预烧:将混合好的原材料加热至550~650°C,保温I~2小时; 

(C)压块处理:向上述预烧后所得材料中加入胶粘剂,加入所述胶粘剂的量以质量百分比计为2%~5%,然后将混入胶粘剂的物料在辊压机上压成块,将料块根据承烧板尺寸切成需要的大小,得到块状进烧材料,待烧成;

 (d)烧成:将上述料块堆叠在承烧板上,放进烧成窑烧结,烧结温度为750~850°C,保温3~5小时,然后自然降温,完成烧结过程; 

(e)破碎:采用轧料机将料块压碎,即得成品。

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