【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，具体而言，涉及一种锰基补锂剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池已在消费电子、电动交通、规模储能等领域得到了广泛的应用。面向日益提高的应用需求，锂离子电池需要拥有更长的使用寿命以及更高的能量密度。锂离子电池循环寿命降低及能量密度损失一部分源于首圈化成过程中负极侧固态电解质界面相(sei)的形成。sei主要由含锂的有机/无机化合物组成，成膜所需的锂主要来自于正极材料中的活性锂。为了补偿正极材料中活性锂损失以提升锂电池循环寿命和能量密度，对电极进行补锂是一种有效手段。
2、补锂剂通常是具有较高锂含量的化合物，这类物质通常只在首圈充电过程中脱出大量锂离子，而在首圈放电过程中仅有少量锂离子可逆回嵌，且不参与后续电化学反应过程。因此，对补锂剂的要求通常是具有较高的首圈充电(脱锂)比容量和较低的首圈库伦效率，以实现更好的补锂效果。然而，当前补锂剂大都存在首圈脱锂比容量低、成本高、易产气等问题。
3、目前，补锂可以分为正极补锂与负极补锂，其中负极补锂主要有三种方式：(1)物理补锂，又称接触补锂，是通过将负极极片与锂金属面对面贴在一起，通过金属扩散行为使锂进入到负极中，但该方法不能准确控制补锂量；(2)电化学补锂，是通过将负极与锂金属组装成半电池，通过控制电化学过程以达到补锂效果，在电化学补锂完成后将负极拆解，重新组装成新的全电池，但该方法操作复杂，不利于产业化放大；(3)化学补锂，是将负极极片浸入含锂溶液(如正丁基锂及萘锂溶液)，通过锂离子的扩散或反应实现负极极片补锂，但该方法也难以精确
4、因此，开发低成本的、高容量的正极补锂剂并充分发挥其高首圈脱锂比容量，具有重要的应用价值。
5、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种锰基补锂剂及其制备方法和应用，以解决上述技术问题。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术的实施例提供了一种锰基补锂剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
4、按比例将锂源和锰源混合后进行烧结处理，制得始态锰基补锂剂；
5、将始态锰基补锂剂进行研磨，制得锰基补锂剂；
6、烧结处理包括第一烧结阶段和第二烧结阶段；第一烧结阶段的温度为300℃-600℃，升温速率为1℃/min-10℃/min，时间为1h-50h；第二烧结阶段的温度为600℃-1100℃，升温速率为1℃/min-10℃/min，时间为1h-50h。
7、第二方面，本专利技术的实施例提供了一种如前述的锰基补锂剂的制备方法制得的锰基补锂剂，锰基补锂剂的成分包括li6mno4，结构为反萤石型晶体结构，纯度为>98％。
8、第三方面，本专利技术的实施例提供了一种如前述的制备方法制得的锰基补锂剂或如前述的锰基补锂剂在制备锂离子电池正极材料中的应用。
9、本专利技术具有以下有益效果：
10、本专利技术实施例提供的锰基补锂剂的制备方法属于固相烧结法，在制备过程中进一步细化粒径的处理，使锰基补锂剂在更低的电压下释放更高容量。采用该方法制备的锰基补锂剂具有较高的首圈充电(脱锂)比容量和较低的首圈库伦效率，可以有效弥补锂电池在首圈充放电中正极材料活性锂的损失，有利于提升锂电池的能量密度和长循环寿命。该制备方法简单、成本低，制得的锰基补锂剂有望在锂离子电池正极材料、锂离子电池中得到应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锰基补锂剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理中第一烧结阶段的温度为350℃-500℃，升温速率为1℃/min-5℃/min，时间为5h-10h；第二烧结阶段的温度为650℃-850℃，升温速率为1℃/min-5℃/min，时间为5h-30h；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述始态锰基补锂剂的研磨选自球磨和砂磨中的任意一种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源包括Li2O、LiOH、LiNO3、LiCOOH、Li2CO3或Li2C2O4中的至少一种；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述锂源和所述锰源按Li和Mn的原子摩尔比为(6-8):1。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锂源和所述锰源混合的方式选自干法混合和湿法混合中的任意一种；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述湿法混合制得的混合液中固含量为10％-30％。
8.根据权利1所
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的锰基补锂剂，其特征在于，所述锰基补锂剂的成分包括Li6MnO4，结构为反萤石型晶体结构，纯度>98％。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的锰基补锂剂或如权利要求9所述的锰基补锂剂在制备锂离子电池正极材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种锰基补锂剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理中第一烧结阶段的温度为350℃-500℃，升温速率为1℃/min-5℃/min，时间为5h-10h；第二烧结阶段的温度为650℃-850℃，升温速率为1℃/min-5℃/min，时间为5h-30h；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述始态锰基补锂剂的研磨选自球磨和砂磨中的任意一种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源包括li2o、lioh、lino3、licooh、li2co3或li2c2o4中的至少一种；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述锂源和所述锰源按li和mn的原子摩尔比为(6-8):1。
...【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，白珍辉，
申请(专利权)人：北京创能惠通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。