一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法技术

技术编号:26261768 阅读:36 留言:0更新日期:2020-11-06 17:59
本发明专利技术涉及一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,首先将按Mn和Fe摩尔比配置过渡金属盐溶液A、磷溶液B和氨水溶液C同时滴加到反应釜中,制成磷酸锰铁锂正极材料前驱体;后前驱体按照摩尔比配锂源,并加入包覆碳源和掺杂金属化合物,惰性气氛保护下煅烧得到碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。本发明专利技术一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法有效减少杂质相的形成,极大地抑制了反应中可能产生的氧化现象;其采用导电碳包覆和离子掺杂对材料进行改性,提高了材料的电子导电率,减弱Mn

【技术实现步骤摘要】
一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池
,具体涉及一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法。
技术介绍
近年来,锂离子电池在消费电子产品、储能电站和电动汽车领域的应用取得了巨大的成就。正极材料作为锂离子电池体系中的关键材料之一获得了广泛的关注。目前,钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和镍钴锰酸锂三元正极材料是市场化程度最高的几种材料。其中磷酸铁锂以其大容量、安全环保、长寿命、工作温度范围广等优点获得了市场的认可,成为目前商用化最广泛的锂离子正极材料之一,然而其也存在低温性能差、材料振实密度小、一致性差、能量密度较低等问题,成为制约磷酸铁锂大规模应用的关键因素。相比磷酸铁锂,磷酸锰铁锂(LiMnxFe1-xPO4,0≤x≤1)正极材料相比磷酸铁锂LiFePO4具有更高的放电电压(3.8Vvs3.3V),这样可使电池的能量密度提升15%左右,是一种非常具有应用潜力的正极材料。但磷酸锰铁锂的内在缺陷也很明显,如:电子导电率低、锂离子扩散系数低、Mn3+的Jahn-Teller效应等。Mn含量越高,电导率越低,而且在充放电过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:/n(1)以去离子水作为溶剂,二价锰源化合物和二价铁源化合物按照化学式LiMn

【技术特征摘要】
1.一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)以去离子水作为溶剂,二价锰源化合物和二价铁源化合物按照化学式LiMnxFe1-xPO4中Mn、Fe原子比例配置过渡金属离子盐溶液A,其中0≤x≤1;
(2)以去离子水作为溶剂,配置磷源化合物溶液B;
(3)配置氨水溶液C;
(4)反应釜中加入去离子水作为反应底液,并加入还原剂,通入氮气保护1小时以上;
(5)将步骤(1)中的溶液A、步骤(2)中溶液B、步骤(3)中溶液C同时滴加到步骤(4)中的反应釜内,反应中持续通入氮气进行反应;
(6)将步骤(5)反应完毕后的混合液陈化;
(7)将步骤(6)陈化后的混合液,洗涤、过滤,得到滤饼;
(8)将步骤(7)滤饼进行干燥,得到磷酸锰铁锂正极材料前驱体NH4MnxFe1-xPO4,其中,0≤x≤1;
(9)按照化学计量比称取步骤(8)前驱体NH4MnxFe1-xPO4和锂源,并加入包覆碳源和掺杂金属化合物,以无水乙醇作为分散剂,经球磨混合,煅烧得到碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。


2.根据权利要求1所述的一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述二价锰源化合物为MnCl2、Mn(NO3)2、MnSO4和(CH3COO)2Mn中的一种或几种,所述二价铁源化合物为FeCl2、Fe(NO3)2、FeSO4和(CH3COO)2Fe中的一种或几种,所述金属离子浓度为1.0~3.0mol/L。


3.根据权利要求1所述的一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述磷源化合物为H3PO4、NH4H2PO4和(NH4)2HPO4中的一种或几种,所述磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵重阳
申请(专利权)人:江苏海基新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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