锂电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于锂电池的正极材料，其材料用化学通式表示为Ｌｉ＃－［ｘ］Ｍ＃－［１－ｘ］ＦｅＰＯ＃－［４］，Ｍ选自Ｍｇ＃＋［２＋］、Ｃａ＃＋［２＋］、Ｓｒ＃＋［２＋］、Ｔｉ＃＋［３＋］、Ａｌ＃＋［３＋］、Ｂ＃＋［３＋］、Ｓｉ＃＋［４＋］、Ｇｅ＃＋［４＋］、Ｐ＃＋［５＋］。该材料是用加入导电掺杂剂，采用金属氧化物、碳酸盐、硫化物、磷酸盐、氟化物与非饱和状态的锂铁磷酸盐晶体，升温到５００～９００℃反应１０小时制得的。通过非化学计量的方法可以制备出高电导率的锂铁磷酸盐晶体，其材料用化学通式表示为ＬｉＦｅＰＯ＃－［４－ｙ］。对于增压型置换离子制备锂电池的正极材料，其化学通式为Ｌｉ＃－［ｘ］Ｍ＃－［１－ｘ］Ｆｅ＃－［ｚ］Ｍ’＃－［１－ｚ］ＰＯ＃－［４］，Ｍ’选自Ｔｉ＃＋［３＋］、Ｖ＃＋［３＋］、Ｃｏ＃＋［３＋］、Ｎｉ＃＋［３＋］、Ｍｎ＃＋［３＋］、Ｃｒ＃＋［３＋］、Ｃｕ＃＋［３＋］和Ｍｏ＃＋［３＋］，通过固相反应制得掺镁锂铁锰磷酸盐Ｌｉ＃－［ｘ］Ｍｇ＃－［１－ｘ］Ｆｅ＃－［ｚ］Ｍｎ＃－［１－ｚ］ＰＯ＃－［４］的固体粉末。对于纳米结构的正极材料，其化学通式为Ｌｉ＃－［ｘ］ＦｅＰＯ＃－［４－ｙ］，通过真空溅射沉积制得，该材料电导率可达１０＃＋［－２］Ｓ／ｃｍ，实际放电容量达到２４０ｍＡｈ／ｇ。该新型正极材料具有低价、高能和安全的特性，不仅适用于中小型聚合物、胶体和液体锂离子电池中，尤其适用于大功率动力电池。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂离子电池正电极材料和制备方法，用于聚合物、胶体和液体锂离子电池中，尤其适用于大功率动力电池。为了解决上述锂电池正极材料中存在的问题，美国德州大学教授J.B.Goodenough等(A.K.Padhi，K.S.Najundaswamy C.Masqueslier，S.Okada and J.B.Goodenough，J.Electrochem.Soc.144，1609-1613(1997))于1997年在美国电化学杂志上发表学术文章，公开了一种新的嵌锂化合物锂铁磷酸盐LiFePO4多晶体。该晶体中的锂离子可以在FeO6八面体和PO4四面体结构中自由移动，具有锂离子脱嵌/嵌入可逆性。当1摩尔的锂离子从结构中脱嵌出来时，锂铁磷酸盐LiFePO4多晶体的理论放电容量可以达到170mAh/g。由于锂、铁和磷元素都是地球上储量丰富的元素，因此，锂铁磷酸盐LiFePO4多晶体的生产成本很低。该文章预测，由于锂铁磷酸盐LiFePO4多晶体具有低价、高能和安全的特性，它在锂电池工业中可能具有广阔的应用前景。J.B.Goodenough在学术文章中提到的正极材料锂铁磷酸盐LiF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂电池的正极材料，在锂铁磷酸盐ＬｉＦｅＰＯ↓［４］晶体中加入导电掺杂剂，其特征是：该材料用化学通式表示为Ｌｉ↓［ｘ］Ｍ↓［１－ｘ］ＦｅＰＯ↓［４］，ｘ＝０．９５～１．０５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄穗阳，徐瑞松，
申请(专利权)人：黄穗阳，徐瑞松，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]