一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法技术

本发明专利技术公开了一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法，该方法利用放电等离子体技术，包括如下步骤：1)将磷酸铁锂材料置于放电等离子体反应炉中，并对反应炉抽真空；2)之后向反应炉持续通入反应气体，放电产生等离子体轰击泡沫镍，控制反应温度和反应时间，使高能粒子轰击磷酸铁锂材料表面，在材料中产生缺陷，得到改性后的高电化学性能磷酸铁锂材料。本发明专利技术利用放电等离子体将反应气体电离产生氢自由基、氮自由基、氩自由基和氦自由基等，对磷酸铁锂表面轰击进行还原和改性处理，提高磷酸铁锂的电导率，从而加快了正极材料中的锂离子扩散速率，对提升正极材料的综合性能具有重要的意义。

A Modified Method for Improving the Performance of Lithium Iron Phosphate as Cathode Material for Lithium Ion Batteries

The invention discloses a modified method for improving the performance of lithium iron phosphate, a cathode material of lithium ion batteries. The method uses discharge plasma technology, which comprises the following steps: 1) placing lithium iron phosphate material in a discharge plasma reaction furnace and vacuuming the reaction furnace; and 2) continuous reaction of the reaction furnace into the reaction gas, discharging the plasma to bombard nickel foam and controlling the reaction temperature. Degree and reaction time make high-energy particles bombard the surface of lithium iron phosphate material, resulting in defects in the material. Modified lithium iron phosphate material with high electrochemical properties is obtained. The invention utilizes discharge plasma to ionize reaction gas to produce hydrogen free radical, nitrogen free radical, argon free radical and helium free radical, reduces and modifies the surface bombardment of lithium iron phosphate, improves the conductivity of lithium iron phosphate, thus speeds up the diffusion rate of lithium ion in the cathode material, and has important significance for improving the comprehensive performance of the cathode material.

【技术实现步骤摘要】
一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法
本专利技术涉及一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法，属于能源

技术介绍
人类文明的进步发展与能源技术息息相关，以煤、石油、天然气为代表的化石能源是社会发展的重要基石，推动了人类社会的发展。但近年来，随着化石能源的过度开发和全球气候变暖等气候问题不断严重，能源和环境面临着前所未有的挑战。锂离子电池是最具研究前景的二次电池，本身具有诸多的优势，包括能量密度大、安全性能好、充放电循环寿命长、自放电低等优异的特点，已经成为了动力电池领域的重要研究方向。磷酸铁锂材料最早在1997年，由Goodenough课题组报道，该材料具有放电平台高、放电平台稳定、理论容量高(170mAh/g)、体积能量密度大的优点，同时原料价格低廉，安全无毒，被认为是最具发展潜力的动力电池正极材料。但是磷酸铁锂材料本身电导率较低，且自身的锂离子扩散系数较低，这使得该材料的倍率性能较差，特别是大电流密度下容量衰减较快。在本专利技术中，我们采用了等离子体表面改性的方法，这种方法用于锂离子正极材料磷酸铁锂表面改性时，有利于提升材料的电导率和锂离子扩散系数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法，其特征在于：该方法利用放电等离子体技术，包括如下步骤：1)将磷酸铁锂材料置于放电等离子体反应炉中，并对反应炉抽真空；2)之后向反应炉持续通入反应气体，放电产生等离子体轰击泡沫镍，控制反应温度和反应时间，使含氮高能粒子轰击磷酸铁锂材料表面，在材料中产生缺陷，得到改性后的高电化学性能磷酸铁锂材料。

【技术特征摘要】
1.一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法，其特征在于：该方法利用放电等离子体技术，包括如下步骤：1)将磷酸铁锂材料置于放电等离子体反应炉中，并对反应炉抽真空；2)之后向反应炉持续通入反应气体，放电产生等离子体轰击泡沫镍，控制反应温度和反应时间，使含氮高能粒子轰击磷酸铁锂材料表面，在材料中产生缺陷，得到改性后的高电化学性能磷酸铁锂材料。2.如权利要求1所述的一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法，其特征在于：步骤1)所述的磷酸铁锂材料为粉末状。3.如权利要求1所述的一种提升锂离子电池正极材料磷酸铁锂性能的改性方法，其特征在于：步骤1)所述的对反应容器抽真空，反应容器的真空度为1Pa～100Pa。4.如权利要求1所述的一种提升锂离子电池正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坚，朱建峰，孙正明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32