一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：混合磷酸锰铁复合物与锂盐，经砂磨、干燥、烧结与粉碎后，得到正极材料前体；还原酸化所述正极材料前体，得到还原酸化正极材料；混合硅烷偶联剂与所述还原酸化正极材料，得到正极材料复合物；混合三苯胺溶液、交联氧化剂与所述正极材料复合物，降压加热，反应完成后得到所述磷酸锰铁锂正极材料。本发明专利技术采用聚三苯胺包覆磷酸锰铁锂正极材料，区别于传统的碳包覆，制备得到具有高的电容量和电导率、优异循环性能的磷酸锰铁锂正极材料；通过还原酸化与添加一定量的硅烷偶联剂对磷酸锰铁锂进行表面处理，改善了磷酸锰铁锂表面状态，提升磷酸锰铁锂的循环性能。锰铁锂的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种磷酸锰铁锂正极材料，尤其涉及一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]磷酸盐系材料，其导电性较差，通常采用碳包覆提升正极端的导电性，但是碳包覆本身不均匀，均存在残留，碳包覆本身无法提供容量，并且无法改善磷酸锰铁材料的低的离子电导率。目前还无较好的方法改善磷酸锰铁锂正极材料的电导率问题。已知现有技术中通过导电有机聚合物复合正极材料的方式，改善富锂材料的性能，为提高磷酸盐系材料的导电性能提供了方向。
[0003]CN 108172759A公开了一种聚苯胺包覆三元正极材料及其制备方法、电池正极以及锂电池，该制备方法通过将分散剂、聚苯胺以及三元正极材料的混合物通过球磨的方式来达到聚苯胺对三元正极材料的包覆,不仅可以提高电池的循环性能，同时还可以更好地利用聚苯胺的电化学性能,进一步改善三元正极材料的电化学性能。
[0004]CN 108183209A公开了一种镍钴锰酸锂正极材料的聚苯胺包覆改性方法，按质量比1:1至16:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合磷酸锰铁复合物与锂盐，经砂磨、干燥、烧结与粉碎后，得到正极材料前体；(2)还原酸化步骤(1)所述正极材料前体，得到还原酸化正极材料；(3)混合硅烷偶联剂与步骤(2)所述还原酸化正极材料，得到正极材料复合物；(4)混合三苯胺溶液、交联氧化剂与步骤(3)所述正极材料复合物，降压加热，反应完成后得到所述磷酸锰铁锂正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷酸锰铁复合物采用如下方法制备：(a)按摩尔比均匀混合磷酸盐、锰盐与铁盐，得到溶液A；(b)调节步骤(a)所述溶液A的pH至2
‑
4，得到溶液B；(c)混合氧化剂与步骤(b)所述溶液B，得到所述磷酸锰铁复合物；优选地，所述磷酸盐、锰盐以及铁盐的摩尔比为1:(0.6
‑
0.9):(0.1
‑
0.4)；优选地，所述氧化剂质量为所述溶液B质量的0.1
‑
2wt％；所述氧化剂包括双氧水。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述磷酸锰铁复合物与锂盐的摩尔比为1:(0.95
‑
1.08)；优选地，步骤(1)所述砂磨为砂磨至粒径范围为20
‑
200nm；优选地，步骤(1)所述烧结的温度为700
‑
900℃；优选地，步骤(1)所述烧结的时间为6
‑
12h；优选地，步骤(1)所述烧结在惰性气体或氮气气氛下进行；优选地，步骤(1)所述粉碎为粉碎至粒径范围为0.1
‑
3μm；优选地，经过步骤(1)所述粉碎后，还包括洗涤、干燥，得到所述正极材料前体。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述还原酸化采用无机酸进行处理；优选地，所述无机酸包括磷酸、盐酸、氢硫酸或氢氟酸中的任意一种或者至少两种的组合；优选地，所述无机酸中H
+
与所述正极材料前体的摩尔比为(1.01
‑
1.10):1。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述硅烷偶联剂包括乙烯基硅烷和/或氨基硅烷；优选地，所述乙烯基硅烷包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述氨基硅烷包括氨丙基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷或多氨基烷基三烷氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(3)所述硅烷偶联剂为磷酸锰铁锂复合物的1
‑
10mol％；优选地，步骤(3)所述混合的方法包括搅拌；优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡骐，曾汉民，何巍，刘建华，刘金成，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：