一种高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法技术

本发明专利技术提供了一种高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法，利用酵母细胞的生物矿化机理，合成橄榄石型磷酸盐材料用作锂离子电池电极材料。本发明专利技术所述的生物合成方法能更有效的在分子水平上，调控纳米无机盐颗粒的尺寸、结构、形貌、化学组成以及晶体生长取向等，利用酵母细胞的生物矿化机理，调节磷酸盐晶体的矿化生长过程，获得沿Li+传输晶向[010]方向上择优生长的纳米晶LiMn

【技术实现步骤摘要】
一种高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法


[0001]本专利技术属于生物合成
，尤其是涉及一种高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法。

技术介绍

[0002]橄榄石型锰基磷酸盐，因具备高电势和高比容量的优势，被认为是高能量密度锂离子电池正极材料的重要候选。LiMnPO4具有与LiFePO4相同的橄榄石型结构，同属Pnmb空间群。由于LiMnPO4中Mn2+/Mn3+的氧化还原反应电势(4.1V vs.Li/Li+)比LiFePO4中Fe2+/Fe3+的氧化还原反应电势(3.4V vs.Li/Li+)高0.7V，因此LiMnPO4材料能够比LiFePO4材料多产出约20％的能量。然而，LiMnPO4具有比LiFePO4更低的电子电导率和离子电导率，且在高脱锂状态下Mn3+容易从MnPO4晶格中逸出至电解液中，而产生Jahn
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Teller效应造成材料不可逆的晶格畸变，进而影响材料的电化学性能表现。目前，主要通过颗粒纳米化、表面碳包覆和阳离子(Fe3+、Co2+、Ni2+、Mg2+等)掺杂等手段来改善LiM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法，其特征在于,包括以下步骤：a.配置酵母溶液；b.称取一定质量的MnCl2和FeCl3加入到步骤a中得到的酵母溶液中，水浴加热，之后加入相应化学计量比的(NH4)2HPO4，搅拌，加入CH3COONa调节pH，静置12h，得到混合液；c.将步骤b中得到的混合液离心水洗，冰冻干燥后，得到酵母细胞矿化的磷酸盐前驱体；d.将磷酸盐前驱体与Li2CO3混合球磨，焙烧，得到所需正极材料。2.根据权利要求1所述的高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法，其特征在于：步骤a中配置酵母溶液的具体步骤为称取一定质量的酵母菌干粉加入到葡萄糖溶液中，在45
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55℃下水浴培养30
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50min，之后水洗两遍，醇洗两遍，得到酵母溶液。3.根据权利要求1所述的高性能橄榄石型锰基磷酸盐正极材料的生物合成方法，其特征在于：步骤a中使用的酵母菌干粉按20
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30g/l的比例加入葡萄糖溶液中。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯玉昆，马华，谷海辰，臧永，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：