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一种利用WO3制备复合锂离子电池正极材料的工艺制造技术

技术编号:14559494 阅读:59 留言:0更新日期:2017-02-05 14:36
本发明专利技术公开了一种利用WO3制备复合锂离子电池正极材料的工艺,该工艺是用FeC2O42H2O、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3为原料,按一定比例混合,再将混合物装入球磨罐中,放入适量蔗糖和钢球,在丙酮的分散下进行球磨,球磨后将粉末真空密封,并放入高温中进行煅烧,煅烧反应后即可得一种复合锂离子电池正极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料及其制备工艺,特别涉及一种添加W元素的正极材料,属于电池领域。
技术介绍
随着全球能源问题变得日益紧张,寻求清洁、环保、无污染的可再生材料也成为化学电源所关注的焦点。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的专利技术家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应。锂离子电池以其比能量高、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点,在便携式电器和新型交通工具中得到普遍应用。在锂离子电池的组成中,正极材料对其电化学性能、安全性能乃至未来的发展方向起着决定性作用。目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂等。其中,LiCoO2结构比较稳定,电化学性能优异,是目前已商品化比较成熟的正极材料,但是这种材料的抗过充电性能差,在较高的充电电压比容量迅速下降;磷酸铁锂属于较新的正极材料,其安全性高、成本较低,但存在放电电压低(3.4V)、振实密度低等缺点都制约了自身的进一步应用,因此,开发复合正极材料成了锂离子电池正极材料的研究方向之一。本专利技术通过在磷酸铁锂的制备过程中,添加WO3,制备一种复合锂离子电池正极材料,弥补纯磷酸铁锂电极材料的不足。该方法改性后的电极材料的电化学性能表现优良,具有良好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用WO3制备复合锂离子电池正极材料的工艺。该工艺包括如下步骤:⑴取适量化学纯的FeC2O4?2H2O、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3作为原料,按照Li1-xFeWxPO4(0.01≤X≤0.1)的原子比例配料;⑵将配好的原料倒入球磨罐中,并添加适量的蔗糖和钢球,在丙酮的保护下,用行星式球磨机进行球磨;⑶球磨一段时间后,把合金微粉取出晾干;⑷将晾干的粉末装入石英玻璃管中,进行真空密封;⑸把玻璃管投入水中,检验其是否密封完全;⑹再把玻璃管放入高温炉中,进行煅烧;⑺将经过煅烧处理的粉末拿出,冷却后砸碎玻璃管,收集粉末即得一种复合锂离子电池正极材料。优先地,在步骤⑴中,按照Li1-xFeWxPO4(0.02≤X≤0.05)的原子比例配料。优先地,在步骤⑵中,球料比为20:1,行星式球磨机速度控制200-300r/min运行。优先地,在步骤⑶中,用行星式球磨机进行球磨的时间为2-5h。优先地,在步骤⑹中,高温煅烧温度为500-800℃,时间控制在10-15h。本专利技术具有下列优点和特性:⑴改性后电极材料的电化学性能表现优良;⑵制备工艺简单,流程短;⑶条件控制简单,易于实现工业化。实施例一:取适量化学纯的FeC2O4?2H2O、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3作为原料,按照Li0.99FeW0.01PO4的原子比例配料,取出5g的配好的原料混合物倒入一球磨罐中,并添加2g的蔗糖和100g的钢球,再倒入丙酮溶液,浸没球磨罐后,将罐盖盖紧,放入行星式球磨机进行球磨,球磨速度设置200r/min,球磨5h后,取出球磨罐,把合金微粉取出,放入一平整的容器中晾干,再将晾干的粉末装入石英玻璃管中,并进行真空密封,把密封好的玻璃管投入水中,若没有气泡,表示密封性良好,再把玻璃管放入500℃的高温炉中进行煅烧,煅烧15h后,取出冷却即得一种复合锂离子电池正极材料。实施例二:取适量化学纯的FeC2O4?2H2O、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3作为原料,按照Li0.95FeW0.05PO4的原子比例配料,将10g的配好的原料混合物倒入一球磨罐中,并添加4g的蔗糖和200g的钢球,再倒入丙酮溶液,浸没球磨罐后,将罐盖盖紧,放入行星式球磨机进行球磨,球磨速度设置300r/min,球磨2h后,取出球磨罐,把合金微粉取出,放入一平整的容器中晾干,再将晾干的粉末装入石英玻璃管中,并进行真空密封,把密封好的玻璃管投入水中,若没有气泡,表示密封性良好,再把玻璃管放入800℃的高温炉中进行煅烧,煅烧10h后,取出冷却即得一种复合锂离子电池正极材料。实施例三:取适量化学纯的FeC2O4?2H2O、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3作为原料,按照Li0.9FeW0.1PO4的原子比例配料,将20g的配好的原料混合物倒入一球磨罐中,并添加5g的蔗糖和400g的钢球,再倒入丙酮溶液,浸没球磨罐后,将罐盖盖紧,放入行星式球磨机进行球磨,球磨速度设置300r/min,球磨5h后,取出球磨罐,把合金微粉取出,放入一平整的容器中晾干,再将晾干的粉末装入石英玻璃管中,并进行真空密封,把密封好的玻璃管投入水中,若没有气泡,表示密封性良好,再把玻璃管放入800℃的高温炉中进行煅烧,煅烧15h后,取出冷却即得一种复合锂离子电池正极材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合锂离子电池正极材料,其特征在于,该正极材料的制备方法按以下步骤进行:⑴取适量化学纯的FeC2O4・2H2O 、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3作为原料,按照Li1‑xFeWxPO4(0.01≤X≤0.1)的原子比例配料;⑵将配好的原料倒入球磨罐中,并添加适量的蔗糖和钢球,在丙酮的保护下,用行星式球磨机进行球磨;⑶球磨一段时间后,把合金微粉取出晾干;⑷将晾干的粉末装入石英玻璃管中,进行真空密封;⑸把玻璃管投入水中,检验其是否密封完全;⑹再把玻璃管放入高温炉中,进行煅烧;⑺将经过煅烧处理的粉末拿出,冷却后砸碎玻璃管,收集粉末即得一种复合锂离子电池正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种复合锂离子电池正极材料,其特征在于,该正极材料的制备方法按以下步骤进行:
⑴取适量化学纯的FeC2O4?2H2O、Li2CO3、NH4H2PO4和WO3作为原料,按照Li1-xFeWxPO4(0.01≤X≤0.1)的原子比例配料;
⑵将配好的原料倒入球磨罐中,并添加适量的蔗糖和钢球,在丙酮的保护下,用行星式球磨机进行球磨;
⑶球磨一段时间后,把合金微粉取出晾干;
⑷将晾干的粉末装入石英玻璃管中,进行真空密封;
⑸把玻璃管投入水中,检验其是否密封完全;
⑹再把玻璃管放入高温炉中,进行煅烧;
⑺将经过煅烧处理的粉末拿出,冷却后砸碎玻璃管,收集粉末即得一种复...

【专利技术属性】
技术研发人员:李梦思
申请(专利权)人:李梦思
类型:发明
国别省市:广西;45

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