本发明涉及材料合成方法，具体的是一种多孔球状LiMn2O4的制备方法。
背景技术：
能源在现代社会的发展中占有十分重要的位置。传统的石油、煤和天然气等化石燃料已逐渐不能满足全球经济社会的发展需要，另外传统能源消耗伴随着严重的空气污染和温室效应。在这样的大背景下，开发新一代的清洁能源引起了全世界的关注，比如水能、风能、太阳能、潮汐能和地热能等，但是这些能源存在着时间和空间的不稳定性，如何对这些新能源进行合理分配是新能源开发利用的一个重要方面。目前最合理的解决方案就是将多余的能量先储存起来，在需要的时候再进行合理的分配利用。比如，先将太阳能转换成电能，随后利用电能的可储存性来进行合理分配利用。锂离子电池是目前最有效的能量储存设备，锂离子电池具有开路充放电容量大、电压高、自放电小、环境友好和便捷等诸多优点，且锂离子电池已广泛用于便携式电子设备，如今混合动力汽车、纯电动汽车在大型储电站等大型设备上也得到了广泛的应用。锂离子电池主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、集流体与外壳，其中正极材料占整个原材料成本的30％；在目前的锂离子电池技术中，锂离子电池的工作电压、能量密度和倍率性能主要由正极材料的理论容量和热力学性质所决定，所以正极材料的研发是锂离子电池发展的重点。
目前所使用的锂离子电池正极材料中，尖晶石LiMn2O4具有低成本、安全、原材料丰富和环境友好等优点，使其成为非常有前景的正极材料。但是尖晶石LiMn2O4在循环过程中由于Mn的溶解侵蚀和Jahn-Teller效应导致它的容量衰减尤 其是在高温下容量衰减比较严重。目前主要通过掺杂、纳米化、碳材料的复合/包覆以及核壳化等方法来减少Ｍｎ的溶解侵蚀和抑制Jahn-Teller效应，进而提高其电化学性能。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种多孔球状LiMn2O4的制备方法，提供一种新的合成方法。
本发明采用的合成方法，包括如下步骤：
将100mL 1mol/L的乙酸锰溶液注入到烧杯中，将烧杯置于油浴中加热至80-85℃，随后将50mL 2mol/L的碳酸钠/氢氧化钠（质量比1:3）混液按照3秒每滴的速度加入到烧杯中，同时开启搅拌；待混液滴加完毕后开始滴入10mL过氧化氢反应2.5-2.75ｈ后停止即可得到碳酸锰和二氧化锰的混合沉淀物；将混合沉淀物用去离子水冲洗干净后105-110℃烘干得到前躯体；将前躯体与硝酸锂按1:2的摩尔比进行球磨混合，随后在650-700℃空气气氛中高温烧结8.5-9.5ｈ，自然冷却后，即得。
本发明的有益效果是：合成工艺简单，反应条件温和，生产成本较低，可重复性好，材料具有优异的电化学性能。
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明的内容，由技术常识可知，本发明也可通过其它 的不脱离本发明技术特征的方案来描述，因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内的 改变均被本发明包含。
实施例1：
将100mL 1mol/L的乙酸锰溶液注入到烧杯中，将烧杯置于油浴中加热至80-85℃，随后将50mL 2mol/L的碳酸钠/氢氧化钠（质量比1:3）混液按照3秒每滴的速度加入到烧杯中，同时开启搅拌；待混液滴加完毕后开始滴入10mL过氧化氢反应2.5ｈ后停止即可得到碳酸锰和二氧化锰的混合沉淀物；将混合沉淀物用去离子水冲洗干净后105℃烘干得到前躯体；将前躯体与硝酸锂按1:2的摩尔比进行球磨混合，随后在650℃空气气氛中高温烧结8.5ｈ，自然冷却后，即得。
实施例2：
将100mL 1mol/L的乙酸锰溶液注入到烧杯中，将烧杯置于油浴中加热至85℃，随后将50mL 2mol/L的碳酸钠/氢氧化钠（质量比1:3）混液按照3秒每滴的速度加入到烧杯中，同时开启搅拌；待混液滴加完毕后开始滴入10mL过氧化氢反应2.75ｈ后停止即可得到碳酸锰和二氧化锰的混合沉淀物；将混合沉淀物用去离子水冲洗干净后110℃烘干得到前躯体；将前躯体与硝酸锂按1:2的摩尔比进行球磨混合，随后在700℃空气气氛中高温烧结9.5ｈ，自然冷却后，即得。
外观形貌使用场发射扫描电镜观察，通过观察看出，多孔球状LiMn2O4呈球状多孔结构形貌，且球的大小分布均匀；同时多孔球状LiMn2O4是由粒径200nm左右的纳米颗粒组成，且可以明显看出球的表面具有多孔的结构。
将制备的多孔球状LiMn2O4活性材料和购买的对比LiMn2O4活性材料粉末、乙炔黑（导电剂）、聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ粘结剂）按照８４∶８∶８的质量比混合均匀，加入一定量的Ｎ－甲基批略烧酮（ＮＭＰ），研磨形成均匀浆状后涂铝箔上，在120℃的真空干燥箱中干燥12ｈ，用冲片机冲片后准确称重。
实验电池在充满高纯氩气的手套箱中进行组装，水分含量＜2×10－6。以上述制备的电极片为正极，以Cel gard 2325聚丙稀微孔膜为隔膜，金属锂片为负极，1mol/Ｌ LiFP6/EC+EMC（体积比1:1）为电解液，装成扣式电池（CR2032型）。使用电池测试系统对实验室电池进行恒电流充放电测试，充放电电压范围为3.5-4.3Ｖ。通过记录恒电流充放电时间和所用电极活性材料的质量，可以得出样品的电化学质量比容量。
通过实验，得出其首次充放电比容量为120.88mAh /g（0.5Ｃ，3.5～4.3Ｖ），效率可达99％以上，经100次循环后容量保持率为92.1％；在５Ｃ的倍率下多孔球状LiMn2O4的放电容量可达72mAh/g，充分说明所制备的多孔球状锰酸锂优异的电化学性能。