【技术实现步骤摘要】
磷酸铁锰锂的改性方法、改性的磷酸铁锰锂及其用途
本专利技术涉及对作为锂电池材料的磷酸铁锰锂进行改性的方法。用本专利技术方法改性的磷酸铁锰锂在制成锂电池时具有改进的充放电容量。
技术介绍
锂离子电池的正极材料磷酸铁锰锂理论比容量170mAh/g，放电平台4.2V，相比较三元材料，磷酸铁锰锂具有安全性能好，循环性能优越的优点。赵秋萍等的“磷酸铁锰锂正极材料的制备及性能研究进展”(《化工新型材料》，第44卷第9期，2016年9月)提到磷酸铁锰锂作为新型磷酸盐材料存在3.4V和4.1V两个放电平台，放电容量可达145mAh/g，优势明显。若采用表面修饰或离子掺杂等改性方法对其进一步优化，该材料的性能可能会更使人满意。CN105470468A公开了一种氟掺杂磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，包括：1)称取锂源、铁源、锰源、磷源、氟源，按摩尔比放在反应釜中，向反应釜中加入蒸馏水，加热升温至80-100℃，持续搅拌反应6-8h，形成溶液A；2)将5-15wt％的碳源化合物加入到溶液A中，搅拌均匀形成溶液B；
【技术保护点】
1.一种掺杂改性的磷酸铁锰锂，它具有如下通式：/nLi
【技术特征摘要】
1.一种掺杂改性的磷酸铁锰锂，它具有如下通式：
LiaMnbFecDdPO4/kC
其中，a＝0.85-1.15，b＝0.65-0.95，c＝0.049-0.349，d＝0001-0.050；
2.85≤(a+2b+2c+dV)≤2.99，其中V是D的价数，并且D是选自以下中的一或多种的金属离子：Mg、Ca、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、Sc、Y、La、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo中的一种或多种的掺杂元素；
K是按磷酸铁锰锂中其它元素的总重量计碳元素的量，为1-8wt％，
其特征在于，它是用如下方法制得的：
a)将铁源，锰源和磷源溶于水，混合反应，向反应液中加入锂源，一次添加掺杂元素源；
b)研磨混合，水热反应,随后加入碳源；
c)二次添加掺杂元素源；
d)将步骤c)所得浆料烘干，所得粒子在惰性气体保护氛围下烧结，再经过筛，得到掺杂的磷酸铁锰锂；
一次添加掺杂元素源与二次添加掺杂元素源的摩尔比大于等于1：1。
2.一种对磷酸铁锰锂的改性方法，所述磷酸铁锰锂具有如下通式：
LiaMnbFecDdPO4/kC
其中，a＝0.85-1.15，b＝0.65-0.95，c＝0.049-0.349，d＝0001-0.050；
2.85≤(a+2b+2c+dV)≤2.99，其中V是D的价数，并且D是选自以下中的一或多种的金属离子：Mg、Ca、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、Sc、Y、La、Ti、Zr、V、Nb、Cr、Mo中的一种或多种的掺杂元素；
K是按磷酸铁锰锂中其它元素的总重量计碳元素的量，为1-8wt％
所述方法包括：
a)将铁源，锰源和磷源溶于水，混合反应，向反应液中加入锂源，一次添加掺杂元素源；
b)研磨混合，水热反应,随后加入碳源；
c)二次添加掺杂元素源；
d)将步骤c)所得浆料烘干，所得粒子在惰性气体保护氛围下烧结，再经过筛，得到掺杂的磷酸铁锰锂；
一次添加掺杂元素源与二次添加掺杂元素源的摩尔比大于等于1：1。
3.如权利要求1所述的掺杂改性的磷酸铁锰锂或者权利要求2所述的对磷酸铁锰锂的改性方法，其特征在于
a＝0.85-1.15，较好为0.95-1.10，更好为1.0-1.075；
b＝0.70-0.90，更好为0.71-0.85；
c＝0.06-0.3，更好为0.08-0.25；
d＝0.01-0.060，更好为0.02-0.05；
2.87≤(a+2b+2c+dV)≤2.95，更好2.89≤(a+2b+2c+dV)≤2.92，其中V是D的价数；
K为1.5-7.5wt％，更好为2-7wt％，宜为2.5-6.5wt％，优选3-6wt％。
4.如权利要求1所述的掺杂改性的磷酸铁锰锂或者权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杭道金，陆君，朱灵霖，肖天辉，
申请(专利权)人：上海华谊集团公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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