目前,尖晶石型锰酸锂的制备方法很多,常见的有高温固相烧成法、熔融浸渍法、微波合成法、水热合成法、共沉淀法、溶胶凝胶法、乳化干燥法及Pechini法等。
1.高温固相法。基本工艺流程为:混料→焙烧→研磨→筛分→产品。
2.熔融浸渍法。其在固相法制备尖晶石型锰酸锂中是较好的一种方法,能够得到电化学性能优良的正极材料,但由于操作复杂,条件较为苛刻,因而不利于工业化。
3.微波合成法。其用于材料的合成与传统的高温固相法明显不同。利用该方法进行制备具有优良的电化学性能材料,可以大大缩短了合成反应时间。
4.水热合成法。采用水热合成法合成的电池正极材料LiMn2O4,晶体结构稳定,晶态匀整,因此合成的物质具有优异的物理与电化学性能。
5.共沉淀法。研究表明,与固相反应相比,共沉淀法制备的电池材料不仅电化学容量更高,循环寿命更长,而且该方法工艺简单,操作简便,反应速度快等优点。
6.溶胶凝胶法。其实际上是共沉淀法的一个分支,制得的LiMn2O4具有优异的物理和电化学性能,但是由于成本高等问题,不利于工业化生产。
7.乳化干燥法。其是一种制备均匀分散金属氧化物前驱体的好方法。
8.Pechini法。该法是基于金属离子与有机酸形成螯合物,然后酯化进一步聚合形成固态高聚体制得前驱体,最后焙烧前驱体得到产品,即将有机化合物或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶等过程发生固化,然后进行热处理。
总体来说,固相合成操作简便,易于工业化,但其原料不易混和均匀,烧结时间长;而液相合成法合成温度低,混料均匀等方面都优于固相方法,但是其操作繁杂,工艺条件不易控制,其产业化的实现有待进一步深入研究。