一种合成硅酸铁锂/结晶碳复合正极材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种合成硅酸铁锂/结晶碳复合正极材料的方法，属于锂离子电池技术领域。首先将稻壳酸洗、洗涤、过滤和干燥后得到去除碱金属氧化物杂质的稻壳；将去除碱金属氧化物杂质的稻壳在无氧或有氧条件下进行低温热解得到热解稻壳；将得到的热解稻壳加入到过渡金属M1的前驱体盐溶液中，然后在高温催化炭化反应获得催化炭化产物；将催化炭化产物低温氧化得到氧化产物；向氧化产物中加入铁源和锂源并湿磨得到混合物料，然后将混合物料干燥；在惰性气氛下，将干燥后的混合物料在温度为500～800℃焙烧1～20h即能制备得到硅酸盐/结晶碳复合正极材料。本方法改善上述稻壳制备的硅酸盐/碳复合正极材料中碳的结晶性。

【技术实现步骤摘要】
—种合成硅酸铁锂/结晶碳复合正极材料的方法
本专利技术涉及，属于锂离子电池
。
技术介绍
随着电子和信息产业的快速发展，移动通讯、数码摄像和便携式计算机得到广泛应用，电动汽车的研制和开发也在广泛深入的进行，从而带动为上述设备提供能源的装置-锂离子电池的迅速发展。与传统的镍氢电池和镍镉电池相比，锂离子电池具有能量密度高，工作电压高、自放电小、可快速充放电、安全性能好等优点，是目前发展最快、市场前景最为光明的一种二次电池。锂离子电池中电池材料对电池决的性能起着决定性影响作用。1996年，Goodenough研究组首次提出橄榄石型LiFeP04正极材料,Armand在专利US6085015提出另一类以Si04四面体为聚阴离子基团的正硅酸盐正极材料，即LiMSi04 (M=Fe,Mn等)。此类正极材料具有稳定的SiO4四面体骨架、丰富的自然资源、环境友好等优点，另外，其理论上可以允许2个Li+可逆脱嵌，理论容量达到330mAh/g。但其在第一次充放电后，结构发生很大变化，从而影响了锂离子的可逆脱嵌，阻碍了其应用。实际上，以硅酸铁锂为代表的硅酸盐正极材料在使用上只能脱嵌I个锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成硅酸铁锂/结晶碳复合正极材料的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）首先将稻壳酸洗、洗涤、过滤和干燥后得到去除碱金属氧化物杂质的稻壳；（2）将步骤（1）得到的去除碱金属氧化物杂质的稻壳在无氧或有氧条件下进行低温热解得到热解稻壳；（3）将步骤（2）得到的热解稻壳按照液固比为20～80:1ml/g加入到过渡金属M1的前驱体盐溶液中，然后在无氧、温度为700℃～1000℃条件下进行高温催化炭化反应1h～5h，获得催化炭化产物，其中前驱体盐溶液为溶质为过渡金属M1盐、熔剂为水、乙醇或丙酮组成的溶液；（4）将步骤（3）得到的催化炭化产物在有氧、低温氧化温度为300℃～600℃条件下低温氧化0.1h...

【技术特征摘要】
1.一种合成硅酸铁锂/结晶碳复合正极材料的方法，其特征在于具体步骤如下: (O首先将稻壳酸洗、洗涤、过滤和干燥后得到去除碱金属氧化物杂质的稻壳； (2)将步骤(I)得到的去除碱金属氧化物杂质的稻壳在无氧或有氧条件下进行低温热解得到热解稻壳； (3)将步骤(2)得到的热解稻壳按照液固比为20?80:lml/g加入到过渡金属Ml的前驱体盐溶液中，然后在无氧、温度为700°C?1000°C条件下进行高温催化炭化反应Ih?5h，获得催化炭化产物，其中前驱体盐溶液为溶质为过渡金属Ml盐、熔剂为水、乙醇或丙酮组成的溶液； (4)将步骤(3)得到的催化炭化产物在有氧、低温氧化温度为300°C?600°C条件下低温氧化0.1h?4h得到氧化产物； (5)向步骤(4)得到的氧化产物中按照氧化产物中的二氧化硅与铁、锂摩尔比为1:1:2加入铁源和锂源并加入水或乙醇湿磨3?20h得到混合物料，然后将混合物料干燥； (6)在惰性气氛下，将步骤(5)干燥后的混合物料在温度为500?800°C焙烧I?20h即能制备得到硅酸盐/结晶碳复合正极材料。2.根据权利要求1所述的合成硅酸铁锂/结晶碳复合正极材料的方法，其特征在于:所述稻壳包括以下质量百分比组分:粗纤维35.5%?45%、木质素21%?26%、灰分11.4%?...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树和，赵淑春，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53