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基于EMD制备锰酸锂电极材料的方法、锰酸锂电极材料及其应用

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2023-04-21 11:53:19

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：湖南省衡阳市| 胡颖 | 2023-04-21 16:23:02
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式
基于EMD制备锰酸锂电极材料的方法、锰酸锂电极材料及其应用，涉及电极材料合成技术领域，本发明以商品电解二氧化锰（EMD）和单水氢氧化锂为原料。
通过简短的工艺步骤制备了结晶度高，形貌一致性与循环稳定性好、能够满足动力电池需要的锰酸锂电极材料颗粒，本发明所采用工艺步骤简单、反应周期短、能耗及生产成本低、更适于工业化实施和应用。

动力用锂离子电池的性能很大程度上取决于锂离子电池的正极材料。在现有的锂离子电池类型中， 锰酸锂电池制备容易， 成本较低， 具备较为广阔的市场应用前景。 电解二氧化锰（EMD）是生产锰酸锂电池的关键原料。工业上主要采用高温固相烧结法生产锰酸锂电池， 即将普通的P型EMD或碱性EMD加工后直接与碳酸锂（Li CO）混合烧结、 分级后制得锰酸锂（LiMn O）， 但是所得产品或成本较高、 或工艺复杂、 或性能不够理想。 随着电动汽车产业的发展， 如何基于商品电解二氧化锰， 通过简单的工艺条件， 开发高性能的锰酸锂， 特别是动力电池用锰酸锂， 已成为目前国内外锰酸锂研究的热点。

湖南工学院座落于湖南省第二大城市、王船山故里 —— 衡阳市，是 2007 年经教育部批准由湖南建材高等专科学校和湖南大学衡阳分校合并升格的省属公办普通本科院校， 2010 年 3 月湖南工业科技职工大学整体并入，是全国实施“卓越工程师教育培养计划”最年轻的试点高校。学校立足湖南，重点面向工业企业，为区域经济建设和社会发展服务，以工为主，理、管、经、文、艺等多学科协调发展，具有较强的科技服务能力，培养基础实、技术精、能力强、具有创新精神和社会责任感的高素质应用型专门人才的本科院校。团队成员有：娄晓明，廖爽，王兰，曾菲，官永清，何佳佳，李俐伶，唐佳慧，潘湘蓉，王继承，于正丽。

本发明通过引入混合醇作为促进剂， 籍由混合醇的润滑作用保证了EMD颗粒能够与单水氢氧化锂颗粒研磨混合均匀， 研磨过程中通过正丁醇的浸润作用以及乙醇挥发所形成的高压条件， 促使锂进入电解二氧化锰更充分， 并在较低温度（相对于煅烧温度而言）条件下先对球磨后的原料进行活化处理， 活化后的锂与二氧化锰在正丁醇挥发再次形成的高压条件下进一步融合， 再辅以升温煅烧过程中正丁醇燃烧形成高压与短时高温条件， 在提升结晶度的同时保证了产物颗粒的形貌一致性， 并由此大幅降低了煅烧温度、 减少了高温煅烧时间， 从而简化了工艺步骤， 降低了反应能耗， 缩短了反应周期， 降低了生产成本。本发明以商品电解二氧化锰（EMD）和单水氢氧化锂为原料， 以混合醇为促进剂， 通过简单的工艺步骤制备了结晶度高， 形貌一致性与循环稳定性好、 能够满足动力电池需要的锰酸锂电极材料颗粒， 尤其适合工业化生产应用。

本技术具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。综上所述，该技术属于国家鼓励支持的项目，技术的经济和社会效益客观，技术的投产将改善优化当地产业结构，实现高质量发展的目标。技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。