一种纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池正极材料技术领域，具体为一种纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法。该方法通过复合锂源实现磷酸铁锂颗粒纳米化，同时碳纳米管复合碳源对磷酸铁锂进行包覆，将铁源、锂源、有机碳源、分散剂预分散，分散好后加入碳纳米管浆料，再经砂磨获得前驱体浆料，经喷雾干燥造粒后，将前驱体置于保护气氛中进行低温烧结，最后经过气流粉碎机粉碎后得到产品。该方法利用氢氧化锂作为部分锂源，在制浆及烧结过程中，氢氧化锂参与化学反应，实现颗粒纳米化效应，同时，碳纳米管作为部分碳源对材料进行包覆，可以提高材料电子电导率，大幅度提高产品的倍率性能和低温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池正极材料
，具体为一种纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法。
技术介绍
能源危机和环境污染是人类目前面临的两个重大挑战。在这两大挑战中，石油的短缺和汽车尾气污染是十分迫切需要解决的问题。为了应对挑战，世界各国对发展电动车(ElectricVehicle)和混合动力汽车(HybridElectricVehicle)都给予了高度的重视。作为电动交通工具的动力源，现在还没有任何一种电池能与石油相提并论，可以说动力电池已成为限制电动车和电动自行车发展的瓶颈。锂离子电池以其工作电压高、比能量和比功率高、循环寿命长和环境污染小，而成为动力电池的研发热点。正极材料是影响锂离子电池关键性能的核心材料，经过研究者们努力开发，目前常用的稳定材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍钴锰三元(Li(NiCoMn)O2)、NCA和磷酸铁锂(LiFePO4)等。磷酸铁锂是一种具有橄榄石结构的电池材料，它结构稳定可靠，循环过程中形变小，寿命长，逐渐成为储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：/n(1)按比例称取两种锂源，加入去离子水分散均匀，要求两种锂源总锂元素与铁元素摩尔比Li:Fe＝1～1.04:1；/n(2)将铁磷源、有机碳源、分散剂、金属氧化物加入预混罐中，同时加入去离子水进行预混分散均匀后，将混合后的锂源加入预混罐中继续预混成浆料；/n(3)将预混后的浆料转入砂磨罐中，向砂磨罐中加入碳纳米管浆料，经过砂磨得到液体浆料；/n(4)液体浆料通过喷雾干燥设备进行造粒，得到球形颗粒前驱体；/n(5)将装有前驱体的匣钵置于保护气氛的烧结炉中进行烧结，烧结完成经气流粉碎，得到纳米化碳包覆复合磷酸铁锂...

【技术特征摘要】
1.一种纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)按比例称取两种锂源，加入去离子水分散均匀，要求两种锂源总锂元素与铁元素摩尔比Li:Fe＝1～1.04:1；
(2)将铁磷源、有机碳源、分散剂、金属氧化物加入预混罐中，同时加入去离子水进行预混分散均匀后，将混合后的锂源加入预混罐中继续预混成浆料；
(3)将预混后的浆料转入砂磨罐中，向砂磨罐中加入碳纳米管浆料，经过砂磨得到液体浆料；
(4)液体浆料通过喷雾干燥设备进行造粒，得到球形颗粒前驱体；
(5)将装有前驱体的匣钵置于保护气氛的烧结炉中进行烧结，烧结完成经气流粉碎，得到纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料。


2.按照权利要求1所述的纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，两种锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、亚硫酸锂、草酸锂、磷酸锂中的任意两种，两种锂源的锂元素摩尔比为任何配比。


3.按照权利要求1所述的纳米化碳包覆复合磷酸铁锂低温正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，有机碳源为葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉中的一种或两种以上，加入量为铁磷源质量的5～10％；分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酸中的一种或两种以上，加入量为铁磷源质量的1～5％；金属氧化物为氧化钛、氧化镁、氧化锌中的一种或两种以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹贺，闻雷，焦云鹏，
申请(专利权)人：沈阳国科金能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21