一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂及其制备方法。该方法以锰源化合物和铁源化合物为原料，分别配制富锰溶液和贫锰溶液，通过控制加样速度，用共沉淀法合成梯度结构的磷酸锰铁前驱体，再进行掺锂和高温煅烧，制备出梯度结构磷酸锰铁锂，即磷酸锰铁锂沿其颗粒半径自内向外锰含量逐渐降低而铁含量逐渐升高。本发明专利技术得到的具有梯度结构的磷酸锰铁锂正极材料具有能量密度高、循环性能好、倍率性能优异等特点，适合于锂离子动力电池应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的制备方法。
技术介绍
锂离子动力电池是近五年来迅猛发展起来的一种高能电池，具有寿命长、能量密度大和电压平台高等显著优点，已经成为我国新能源产业发展的一个重要方向。正极材料是动力电池的重要组成部分。橄榄石型结构的磷酸锰锂正极材料，因其电压平台高、质量能量密度大、环境友好、结构和性能稳定，被认为是最具发展潜质的下一代候选正极材料之一，并有望应用到电动车(EV)领域。但其实际比容量、离子/电子电导率、循环性能和倍率性能等特性都不及磷酸亚铁锂，这严重阻碍了磷酸锰锂的商业化。而磷酸锰铁锂的发展，结合了磷酸锰锂和磷酸亚铁锂的优点，是目前一个能源开发方面的热点，但锰离子易溶解在电解液中，导致结构坍塌、容量衰减严重和循环性差，因此针对磷酸锰铁锂的循环性，急需进行改善。有论文报道了磷酸铁锂包覆的磷酸锰铁锂核壳结构材料，核壳可以避免锰大面积直接接触电解液导致锰溶解、结构不稳定和容量衰减严重等问题的发生，但多次循环后会发生核壳结构界面分离现象等，影响了材料的寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种锂离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂，所述锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的分子式为：LiMn1‑xFexPO4，其中0＜x≤0.5，其特征在于，所述磷酸锰铁锂具有沿锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的颗粒半径从内向外锰含量逐渐降低而铁含量逐渐升高的梯度结构。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的制备方法，所述锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的分子式为：LiMn1-xFexPO4，其中0＜x≤0.5，所述磷酸锰铁锂具有沿锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的颗粒半径从内向外锰含量逐渐降低而铁含量逐渐升高的梯度结构；其特征在于，包括以下步骤：(1)配制反应溶液配制0.5～5mol/L富锰溶液：将锰源和铁源按照摩尔比为5～9∶1的比例溶于去离子水中；配制0.5～5mol/L贫锰溶液：将锰源和铁源按照摩尔比为0.05～1∶1的比例溶于去离子水中；配制0.5～5mol/L磷源溶液：将磷源溶于去离子水中；(2)将贫锰溶液以1～3L/h的速度加入到富锰溶液中，混合均匀后，将混合溶液加入到磷源溶液中，控制混合溶液中金属离子与磷源摩尔比为1∶1，在氮气保护下，进行搅拌，并加热，洗涤干燥后，得到梯度结构的磷酸锰铁前驱体，即磷酸锰铁前驱体是沿其颗粒半径自内向外锰含量逐渐降低而铁含量逐渐升高的磷酸锰铁；(3)称取锂源化合物和磷酸锰铁前驱体，按照锂源和磷酸锰铁前驱体摩尔比为1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启岁，邢军龙，张昌春，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源股份公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34