锂离子电池正极材料、其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术涉及电化学材料技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极材料、其制备方法和锂离子电池。该锂离子电池正极材料包括稀土金属离子、磷酸锰锂和导电碳；稀土金属离子占磷酸锰锂摩尔质量的0.8‑6mol％，稀土金属离子为钇离子、镧离子、铕离子、铒离子、钕离子和钐离子中的至少一种；导电碳占稀土金属离子掺杂的改性正极材料摩尔质量的0.5‑5mol％。该制备方法中，采用溶胶‑凝胶法制备锂离子电池正极材料。锂离子电池包括以上技术方案所述的锂离子电池正极材料。该锂离子电池正极材料，提高了锂离子电池正极材料的导电性。该制备方法，能够使磷酸锰锂与稀土金属离子均匀复合，工艺简单。该锂离子电池，容量大、导电性能强。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极材料、其制备方法和锂离子电池
本专利技术涉及电化学材料
，尤其涉及一种锂离子电池正极材料、其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
随着科技的发展和社会的进步，依托于高能量密度和高安全性的环保型绿色电源已经成为社会可持续发展的助力。锂离子电池具有高电压、高比容量、使用寿命长和安全性能高等优点，从而得到广泛关注。动力锂离子电池是目前电动汽车的核心部件，能量密度、倍率性能、成本、安全性和循环寿命是衡量正极材料商业化的关键指标。聚阴离子型正极材料LiMPO4(M＝Fe,Mn)以其低成本、高安全性、循环寿命长和结构稳定性好等优点，成为最有应用前景的锂离子电池正极材料体系之一。相对于目前已商业化应用的LiFePO4，LiMnPO4具有更高的嵌锂电位(相对于Li/Li+约为4.1V)和更高的能量密度(695Wh/kg)，成为动力型电池候选的正极材料。然而，LiMnPO4其低的本征电导率致使Li+扩散速度慢，严重限制了该材料在商品锂离子电池领域的发展。目前，主要采用表面碳包覆、掺杂金属离子和颗粒尺寸纳米化这三种方式来提高LiMnPO4正极材料的导电性，进而改善材料的电化学性能。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极材料，其特征在于，其包括：稀土金属离子、磷酸锰锂和导电碳，所述稀土金属离子均匀分布在所述磷酸锰锂内部；所述稀土金属离子占所述磷酸锰锂摩尔质量的0.8‑6mol％，所述稀土金属离子为钇离子、镧离子、铕离子、铒离子、钕离子和钐离子中的至少一种；所述导电碳占所述锂离子电池正极材料摩尔质量的0.5‑5mol％。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，其包括：稀土金属离子、磷酸锰锂和导电碳，所述稀土金属离子均匀分布在所述磷酸锰锂内部；所述稀土金属离子占所述磷酸锰锂摩尔质量的0.8-6mol％，所述稀土金属离子为钇离子、镧离子、铕离子、铒离子、钕离子和钐离子中的至少一种；所述导电碳占所述锂离子电池正极材料摩尔质量的0.5-5mol％。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于：所述磷酸锰锂为一次颗粒大小为50-300nm的类球状或片状。3.一种如权利要求1或2所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按一定摩尔比称取锂源化合物、锰源化合物和磷源化合物，并加入去离子水中形成溶液；S2：向所述含有锂源化合物、锰源化合物和磷源化合物的溶液中加入络合剂，然后再加入配方量的含稀土金属离子的化合物，得到混合溶液；S3：向所述混合溶液中分别加入一定量的抗坏血酸和PEG400，然后将所述混合溶液在水浴锅中蒸发后得到湿凝胶；S4：将所述湿凝胶陈化、干燥、粉碎后得到干凝胶；S5：将所述干凝胶预煅烧，之后进行二次煅烧，煅烧产物经冷却、粉碎后，得到所述锂离子电池正极材料。4.根据权利要求3所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：S1中所述锂源化合物、锰源化合物和磷源化合物中的Li、Mn、P的摩尔比为1-1.5﹕0.5-1﹕0.8-1；S1中所述锂源化合物为氢氧化锂、硝酸锂和乙酸锂中的一种或至少两种的组合；S1中所述锰源化合物为硫酸锰和乙酸锰中的至少一种；S1中所述磷源化合物为磷酸和磷酸二氢铵中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗绍华，张俊，包硕，李俊哲，黄红波，刘彩玲，翟玉春，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21