本發明涉及鋰離子電池正極材料領域，特別是一種摻鈮的高壓實高容量錳酸鋰及其制備方法。
背景技術：
目前工業化生產鋰離子電池壓實一般為2.8-3.0g/cm3，鋰電池采用的正極材料主要是鈷酸鋰，而鈷酸鋰成本較高，且有毒性。而錳酸鋰正極材料與鈷酸鋰、三元材料、磷酸亞鐵鋰等傳統正極材料相比，具有安全性能好，循環性能、倍率性能優越，高壓實高容量電池配組容易等優勢。
錳酸鋰是較有前景的鋰離子正極材料之一，相比鈷酸鋰等傳統正極材料，錳酸鋰具有資源豐富、成本低、無污染、安全性好、倍率性能好等優點，是理想的動力電池正極材料，但其較差的循環性能及電化學穩定性卻大大限制了其產業化。錳酸鋰主要包括尖晶石型錳酸鋰和層狀結構錳酸鋰，其中尖晶石型錳酸鋰結構穩定，易于實現工業化生產，如今市場產品均為此種結構。尖晶石型錳酸鋰屬于立方晶系，fd3m空間群，理論比容量為148mah/g，由于具有三維隧道結構，鋰離子可以可逆地從尖晶石晶格中脫嵌，不會引起結構的塌陷，因而具有優異的倍率性能和穩定性。目前，錳酸鋰在高容量下壓實較低，本發明關鍵通過摻鈮來提高壓實密度。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種摻鈮的高壓實高容量錳酸鋰，以達到提高錳酸鋰容量的壓實密度。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
一種摻鈮的高壓實高容量錳酸鋰，該摻鈮的高壓實錳酸鋰的化學式為：lixmnynbzo(x+3.5y+5z)/2，其中0.54≤x/y≤0.55，0.0045≤x/y≤0.0053且x﹥0，y﹥0，z﹥0。
優選的，摻鋁的錳酸鋰呈顆粒狀，其粒徑分布為：d50＝13～17μm，d10＝3～6μm，d90＝25～38μm。
本發明還提出了一種摻鈮的高壓實高容量錳酸鋰的制備方法，其包括如下步驟：
(1)將二氧化錳、碳酸鋰、鈮的化合物按一定比例混合均勻；
(2)稱取一定量的二氧化錳、碳酸鋰、鈮的化合物混合物至于匣缽中；
(3)將裝有匣缽的物料放置在窯爐里進行燒結，設置一定的燒結溫度、燒結時間、通氣量(空氣)；
(4)燒結完后，過篩、除鐵，得到摻鈮的高壓實錳酸鋰。
優選的，上述步驟(1)中，二氧化錳、碳酸鋰、鈮的化合物中li：mn摩爾比為0.545±0.005，：nb：mn摩爾比為0.0049±0.0004。
優選的，上述步驟(2)中，匣缽尺寸為：330*330*100或者320*320*
聲明：
“摻鈮的高壓實高容量錳酸鋰及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：廣西富豐礦業有限公司;曹學斌
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2025年07月09日 ~ 11日 
