一种单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂及其制备方法和应用，该材料的制备方法包括以下步骤：将四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物插入卵磷脂层间得到四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物插层的卵磷脂复合物；再将该复合物与磷酸铁、锂源混合，经球磨处理后得到前驱体；将前驱体在保护氛围下进行分步烧结得到单原子负载的氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂。本发明专利技术借助四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物和卵磷脂插层材料的协同转化效应形成单原子负载的氮磷共掺杂碳复合包覆层，能够增强氮

【技术实现步骤摘要】
一种单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池正极材料
，涉及一种单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]磷酸铁锂(LFP)正极具有高可逆比容量、充放电平台平稳、安全性高、循环寿命长、资源丰富且价格较低等独特优势，使其在储能系统和电动汽车(如公交车、低速电动汽车和其它专用车辆)中得到广泛的应用，成为最具研发和应用潜力的新一代锂离子电池正极材料。LFP为橄榄石结构，Li
+
位于交替平面八面体的直线链上，并且所有的Li
+
仅能沿一维通道发生脱嵌，因此使得LFP的离子扩散系数较低。但LFP较低的电子导电性和离子扩散速率严重影响了电化学性能的发挥，使得LFP的倍率和低温性能在与三元锂电池的竞争中处于劣势。因此，全面提升LFP的电化学性能，尤其是提升倍率性能以及低温性能等，对提高LFP在锂离子电池领域的应用前景显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术利用四氮杂金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将卵磷脂和四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物分散在由有机溶剂和水组成的混合溶剂中，混合均匀后得到混合液；混合液经干燥后得到四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物插层的卵磷脂复合物；S2、将四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物插层的卵磷脂复合物、磷酸铁、锂源混合后进行球磨处理，得到前驱体；S3、在保护气氛下对前驱体进行分步烧结得到单原子负载的氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂。2.根据权利要求1所述的单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物为四叔丁基四氮杂卟啉锰配合物、四叔丁基四氮杂卟啉锌配合物、四叔丁基四氮杂卟啉铜配合物、四叔丁基四氮杂卟啉镁配合物。3.根据权利要求1所述的单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述卵磷脂与四叔丁基四氮杂卟啉金属配合物的质量比为(1
‑
2)：(0.1
‑
0.2)。4.根据权利要求1所述的单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述有机溶剂为三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈或甲酰胺；所述干燥的温度为50
‑
80℃。5.根据权利要求1所述的单原子负载氮磷共掺杂碳复合材料包覆的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述磷酸铁与锂源的摩尔比为1：(1....

【专利技术属性】
技术研发人员：贾雪莹，刘兴亮，姚杰，李鹏飞，张路遥，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：