The invention discloses a method of making use of graphene to improve the preparation of iron phosphate, manganese, lithium electrode material. This method is made by doping Mn and coated graphene to prepare iron and manganese phosphate composite electrode material, and improve its electrical conductivity by doping and coating. This method has the advantages of short preparation time, simple condition control, good processing performance, and good electrical and charge discharge performance of the prepared electrode powder.
【技术实现步骤摘要】
一种利用石墨烯改善制备磷酸铁锰锂电极材料的方法
本专利技术涉及一种锂离子复合电极微粉材料及其制备工艺,特别涉及一种掺杂壳聚糖的锂离子复合电极微粉材料及其制备工艺,属于电极材料领域。
技术介绍
廉价橄榄石型LiFePO4具有较高的电位(相对于Li/Li+为3.4V)、170mA・h/g的理论容量、优良的循环性能和安全性能,是一类优秀的候选正极材料,与其他锂离子电池正极材料相比在成本、高温性能、安全性方面具有突出的优势。磷酸铁锂(LiFePO4)具有稍微扭曲的六方密堆积排列结构,属于正交晶系,空间群为Pnma。在锂原子所在的a-c平面中,包含有PO4四面体,晶体中PO4限制了Li+的移动空间,使得Li+的嵌、脱过程只局限在二维可移动空间,因此,LiFePO4的电子、离子导电率均比较低,尤其在大电流放电的条件下,会有较大的容量损失。相对于磷酸铁锂,磷酸锰锂材料具有更高的放电平台4.1V,并且LiMnPO4的能量密度也更高,所以可以结合二者的优势,合理调控Mn与Fe的比例,制备磷酸铁锰锂正极材料。目前,主要是通过掺杂、包覆与纳米化来提高正极材料的电导率。目前,磷酸铁锂(LiFePO4)主要通过控制晶粒生长,制备出粒径均一、细小的材料,从而强化材料的离子传导性能。合成LiFePO4—般是采用高温固相法。中国专利技术专利201010300220.8公开了一种磷酸亚铁锂锂离子电池正极材料的制备方法,该方法将粉状铁源、锂源、磷源在螺杆机中挤压粉碎。用该法不能得到晶型规整的粉体材料,而且工艺复杂,需要长时间高温煅烧。
技术实现思路
本专利技术通过调控Mn与Fe的比例制备LiFe ...
【技术保护点】
一种利用石墨烯改善制备磷酸铁锰锂电极材料的方法,其特征在于该工艺按如下步骤进行:⑴以醋酸锂(分析纯)作为锂源,以醋酸亚铁(分析纯)作为铁源,磷酸二氢铵(分析纯)作为磷酸源,及草酸锰(分析纯)、石墨烯(分析纯)作为掺杂原料,首先取适量的醋酸锂、醋酸亚铁、磷酸二氢铵、草酸锰,按照LiFexMnyPO4(X+Y=1,其中X≥0.6)的原子比例混合配料,将配好的混合物置于玛瑙研钵中,添加适量的乙醇进行湿法研磨,研磨一段时间,粉体会先变成粥状,并伴有醋酸味冒出,继续研磨,当粉体全部变成淡黄色的粉末停止研磨,自然晾干后得前驱体粉末;⑵将步骤⑴所得到的前驱体粉末,加入适量的石墨烯和乙醇溶液,进行湿法研磨,研磨均匀后,晾干;⑶在惰性气体氛围保护下,将步骤(2)所得的晾干的混合物粉末进行热处理;⑷所得产物在惰性气体氛围保护下自然冷却至室温,即得到一种新型包覆石墨烯的磷酸铁锰锂复合电极材料。
【技术特征摘要】
1.一种利用石墨烯改善制备磷酸铁锰锂电极材料的方法,其特征在于该工艺按如下步骤进行:⑴以醋酸锂(分析纯)作为锂源,以醋酸亚铁(分析纯)作为铁源,磷酸二氢铵(分析纯)作为磷酸源,及草酸锰(分析纯)、石墨烯(分析纯)作为掺杂原料,首先取适量的醋酸锂、醋酸亚铁、磷酸二氢铵、草酸锰,按照LiFexMnyPO4(X+Y=1,其中X≥0.6)的原子比例混合配料,将配好的混合物置于玛瑙研钵中,添加适量的乙醇进行湿法研磨,研磨一段时间,粉体会先变成粥状,并伴有醋酸味冒出,继续研磨,当粉体全部变成淡黄色的粉末停止研磨,自然晾干后得前驱体粉末;⑵将步骤⑴所得到的前驱体粉末,加入适量的石墨烯和乙醇溶液,进行湿法研磨,研磨均匀后,晾干;⑶在惰性气体氛围保护下,将步骤(2)所得的晾干的混合物粉末进行热处理;⑷所得产物在惰性气体氛围保护下自然冷却至室温,即得到一种新型包覆石墨烯的磷酸铁锰锂复合电极材料。2.如权利要求1所述的一种利用石墨烯改善制备磷酸铁锰锂电极材料的方法,其特征在于,在步骤⑴中,X的取值范围优先为0.2-0.3之间。3....
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