【技术实现步骤摘要】
一种高压实磷酸铁锂极片的制备方法
[0001]本专利技术属于电池材料
,特别是涉及到一种高压实磷酸铁锂极片的制备方法。
技术介绍
[0002]目前,磷酸铁锂因其优异的安全性能和循环稳定性能,是商用电池的首选。但其能量密度较低,很大程度上限制了其应用。
[0003]为了进一步提升锂电池的比能量密度,一般采用三种思路:一是提高活性材料的容量;二是,提升电压平台;三是,提高极片的压实密度。而采用高压实磷酸铁锂材料是一种很好的思路,简单易行,效率高。目前,商用的磷酸铁锂材料,极片压实密度一般在2.0
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2.5g/cm3,如果再进一步压实,会堵塞极片中的孔隙,电解液将无法浸润极片,严重限制了电池的性能发挥,反而造成容量的降低和循环寿命的下降。
[0004]当前高压实磷酸铁锂材料的合成手段,有采用喷雾造粒后,再球磨的思路,这种方法工艺繁琐;此外,还有在搅浆时采用大小颗粒的磷酸铁锂材料,但效果不好。因此,开发具有高致密的磷酸铁锂材料,高压实的磷酸铁锂极片,且制备方法简单,性能良好的磷酸铁锂的方法显得极为迫切,极为重要。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的在于提供一种高压实磷酸铁锂极片的制备方法。
[0006]本专利技术目的通过以下方案实现:一种高压实磷酸铁锂极片的制备方法,其特征是包括以下工艺过程:1) 纳米化初始原料首先将锂源,磷源,铁源和碳源至于球磨罐中湿磨至纳米级;2)原始材料预处理将纳米级初始原料和进行压实处理后的材料,置于管式炉中进行低温预处理;3)前 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高压实磷酸铁锂极片的制备方法,其特征是,包括以下工艺步骤:1)纳米化初始原料:将初始原料锂源、磷源、铁源和碳源至于球磨罐中湿磨不同时间,至粒径达到200
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500nm的纳米级初始原料,标记为C;2)纳米级初始原料压实处理:将纳米级初始原料进行全部或部分压实处理,压实处理的压力为0.5
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10 MPa;3)低温预处理:将步骤1)和2)得到的材料分别置于管式炉中,在300
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450℃低温预处理,温升速率为2
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7℃/min进行,得到各前驱体材料;3)前驱体混合处理:将纳米级初始原料C和/或压实后的前驱体材料的进行混合;4)高温烧结:以温升速率为3
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10℃/min升温到550
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800℃,高温烧结,得到磷酸铁锂活性材料;5)将磷酸铁锂活性材料、导电剂和粘结剂按配比混合调浆;涂在铝箔上,得到高压实的正极极片。2.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁锂极片的制备方法,其特征是:步骤1)中,将碳酸锂、硫酸亚铁、磷酸二氢铵和葡萄糖进行湿法球磨25小时,使其平均粒径达到200
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500nm,得到的纳米级初始原料标记为C,烘干备用。3.根据权利要求1所述的高压实磷酸铁锂极片的制备方法,其特征是:步骤5)中,将磷酸铁锂活性材料,导电剂和粘结剂按95:3.5:1.5比例进行混合调浆;将浆料涂在铝箔上,得到高压实的正极极片。4.根据权利要求1至3任一项所述的高压实磷酸铁锂极片的制备方法,其特征是:步骤2)中,将纳米级初始原料C分别在1.5MPa和6MPa压力下进行压实处理,分别标记为A、B;然后,3)将A、B、C原料分别置于管式炉中,350℃下进行预处理,得到预处理后的A、B、C材料,作为前驱体;4)前驱体混合处理:将步骤3)得到的预处理后的A和C材料别取等质量,进行研磨混合,置于管式炉中,720℃高温烧结5.5h,得到高致密的磷酸铁锂正极材料,标记为A+C;5)极片制备:将活性材料高致密的磷酸铁锂正极材料A+C、导电剂和粘结剂按质量比为95:3.5:1.5进行混合、调浆;将浆料按照固定厚度涂在铝箔上,得到粒度分级,大小颗粒混合填充的高压实的正极极片,其厚度为75μm,将该材料制成极片,压实密度可达2.52g/cm3。5.根据权利要求1至3任一项所述的高压实磷酸铁锂极片的制备方法,其特征是:步骤2)中,将纳米级初始原料C分别在1.5MPa和6MPa压力下进行压实处理,分别标记为A、B;然后,3)将A、B、C原料分别置于管式炉中,350℃下进行预处理,得到预处理后的A、B、C材料,作为前驱体;4)前驱体混合处理:分别取等质量的预处理后的B和C进行研磨混合,置于管式炉中,720℃高温烧结5.5h,得到高致密的磷酸铁锂正极材料,标记为B+C;5)极片制备:将活性材料高致密的磷酸铁锂正极材料活性材料B+C、导电剂和粘结剂按...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔大祥,王金,张芳,卢玉英,葛美英,王亚坤,焦靖华,张放为,
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:
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