一种制备碳包覆硅酸铁锂复合材料的方法技术

本发明专利技术的目的在于提供了一种制备碳包覆硅酸铁锂(Li2FeSiO4)复合材料的方法，首先将原料进行球磨、干燥后得到前驱体，再采用两段合成法，第一段使用化学沉积法，在管式炉中通过惰性保护气体代入有机碳源在高温下于前驱体表面分解得到碳包覆层，待随炉冷却后进行研磨，然后进行第二段烧结得到碳包覆硅酸铁锂复合材料，为了进一步提高材料的电化学性能，并在原料中添加无机碳源使最后的产物中形成碳骨架使活性物质颗粒之间形成良好的电子导通网络。该方法所获得的碳包覆Li2FeSiO4复合材料比容量高，循环性能优异。并且该方法工艺流程简单，易于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种制备碳包覆娃酸铁裡复合材料的方法
本专利技术属于锂电池制备
，涉及一种锂离子电池正极材料的制备方法，具体为一种制备碳包覆硅酸铁锂(Li2FeSiO4)复合材料的方法。
技术介绍
锂离子电池具有电压高、体积小、对环境友好等特性，已经广泛应用于便携式移动设备领域，同时在车载动力电池领域也具有广阔的应用前景。在锂离子电池材料体系中，正极材料的好坏决定着电池体系的性能，目前有望在锂离子动力电池上应用正极材料主要有尖晶石型锰酸锂材料和橄榄石型磷酸铁锂材料以及通过相应的掺杂得到的衍生正极材料。锰酸锂材料价格相对便宜，倍率性能较好，但材料在充放电过程中易发生不可逆相变，尤其在较高温度下循环性能严重恶化；磷酸铁锂材料原料来源丰富，安全性好，但材料的充放电电压较低，理论比容量低，同时磷酸铁锂存在导电性差的缺点，必须通过制备纳米化晶粒或碳包覆的手段提高磷酸铁锂的电化学性能。近日，一类新型的娃酸盐锂离子正极材料Li2MSiO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni)受到了人们的广泛关注，硅酸盐锂离子正极材料具有比容量高(>330mAh/g)、原料来源丰富、对环境友好，热稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备碳包覆硅酸铁锂复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.按照摩尔比Li：Fe：Si＝2:1:1分别称取锂源、铁源和硅源，并添加0～15％wt理论所得硅酸铁锂质量的无机碳源；将原料的混合物按照(5～10)：1的料球比加入分散剂进行球磨处理，转速为200～500r/min，球磨时间为2～20h，取出浆料干燥、研磨制得前驱体粉末；步骤2.将前驱体粉末置于石英舟内，放入管式炉中，通入保护气体和有机碳源，控制保护气体中有机碳源的含量为0.05～0.25g/cm3，以2～20℃/min的升温速率升温至300～500℃预烧2～6小时，停止有机物通入，自然冷却至室温；步骤3.将步骤2制得预烧样...

【技术特征摘要】
1.一种制备碳包覆硅酸铁锂复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1.按照摩尔比Li:Fe =Si = 2:1:1分别称取锂源、铁源和硅源，并添加O?15%wt理论所得硅酸铁锂质量的无机碳源；将原料的混合物按照(5?10):1的料球比加入分散剂进行球磨处理，转速为200?500r/min，球磨时间为2?20h，取出浆料干燥、研磨制得前驱体粉末； 步骤2.将前驱体粉末置于石英舟内，放入管式炉中，通入保护气体和有机碳源，控制保护气体中有机碳源的含量为0.05?0.25g/cm3,以2?20°C /min的升温速率升温至300?500°C预烧2?6小时，停止有机物通入，自然冷却至室温； 步骤3.将步骤2制得预烧样品研磨均匀，重新放入管式炉中通入保护气体，以2?20°C的升温速率升温至600?800°C保温5?15小时，冷却至室温即得到碳包覆硅酸铁锂复合材料。2.按权利要求1所述制备碳包覆硅酸铁锂复合材料的方法，其特征在于，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、草酸锂中的一种或几种的混合物。3.按权利要求1所述制备碳包覆硅酸铁锂复合材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴泉，张峥，吴玥，赵红远，刘一町，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51