The invention provides a process for preparing lithium ion cathode materials by ball milling and sintering. The invention uses wet ball milling to grind Li2CO3, FeC2O4, 2H2O, NH4H2PO4, metal Co and rare earth Pm into micro powder, and then to prepare a LiFePO4 lithium ion cathode material doped with Co and Pm through high temperature calcination. As raw materials were first milled and sintered at high temperature, the powders prepared were uniform and stable.
【技术实现步骤摘要】
一种球磨、烧结制备锂离子正极材料的工艺
本专利技术涉及一种锂离子正材料及其制备工艺，特别涉及一种通过球磨、烧结工艺制备掺杂稀土Pm和金属Co的LiFePO4锂离子极正材料的方法，属于电池电极材料领域。
技术介绍
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，其中磷酸铁锂材料属于较新的锂离子电池正极材料，其安全性高、成本较低，但存在室温电导率低，放电电压低（3.4V），实际容量只有114mA·h／g等缺点，都制约了自身的进一步应用，从材料角度来看，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，这就限制了锂离子的移动空间，因此它的电导率比其它的层状化合物低。有文献指出，通过掺杂Co金属，使LiFePO4晶格中掺杂少量金属Co离子，可以弥补了离子扩散速率低的缺点。文献也指出，稀土元素能够代替了Li的位置，很好的融入到橄榄石结构中，且能够改提高LiFePO4的导电率。制备磷酸铁锂复合电极材料，主要有高温固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法和喷雾热解法等，其中高温固相法混合均匀程度有限，颗粒大小不均匀，影响材料性能。为了克服上述问题，在磷酸铁锂复合电极材料高温烧结前，将合成原料通过球磨工艺，将其金属颗粒充分粉末化，使在高温固相过程中，金属粒子反应完全。本专利技术通过球磨工艺、高温固相法掺杂稀土Pm和Co原子，制备一种锂离子正极材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种掺杂稀土Pm元素和Co的LiFePO4锂离子极正材料及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：⑴取适...
【技术保护点】
1.一种锂离子正极材料的制备工艺，其特征在于该工艺按如下步骤进行：⑴取适量化学纯的Li2CO3、FeC2O4・2H2O、NH4H2PO4、金属Co和稀土Pm作为原料，按照Li：Fe ：P：Co：Pm= 1‑x：1‑y：1：y：x（0.01≤x≤0.1, 0.1≤y≤0.9）的原子比例配料；⑵将配好的原料混合物一起倒入丙酮溶液中，进行浸泡清洗；⑶将清洗后的原料混合物再一起投入球磨罐中，添加适量的钢球和保护液体，进行湿法球磨；⑷球磨结束后，取出下层金属粉末；⑸将取出的金属粉末充分晾干；⑹再将晾干的的粉末进行高温煅烧；⑺煅烧后，收集粉末即得产品。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子正极材料的制备工艺，其特征在于该工艺按如下步骤进行：⑴取适量化学纯的Li2CO3、FeC2O4・2H2O、NH4H2PO4、金属Co和稀土Pm作为原料，按照Li：Fe：P：Co：Pm=1-x：1-y：1：y：x（0.01≤x≤0.1,0.1≤y≤0.9）的原子比例配料；⑵将配好的原料混合物一起倒入丙酮溶液中，进行浸泡清洗；⑶将清洗后的原料混合物再一起投入球磨罐中，添加适量的钢球和保护液体，进行湿法球磨；⑷球磨结束后，取出下层金属粉末；⑸将取出的金属粉末充分晾干；⑹再将晾干的的粉末进行高温煅烧；⑺煅烧后，收集粉末即得产品。2.如权...
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