【技术实现步骤摘要】
金属掺杂碳原位包覆磷酸铁锂电极材料的制备方法及应用
[0001]本专利技术涉及锂离子电池正极材料领域,具体是金属掺杂碳原位包覆磷酸铁锂电极材料的制备方法及应用。
技术介绍
[0002]目前,环境污染和能源危机是全球面临的共同难题,清洁和可再生能源存储和转换技术的发展成为当前的研究热点。先进的电化学储能和转换技术,如燃料电池、充电电池和超级电容器,在当前的能源系统中起着至关重要的作用。而在各类储能设备中,锂离子电池以其高能量密度、无记忆效应、寿命长和安全性能好等优点而被广泛应用。
[0003]电极材料决定了锂离子电池的成本、能量密度、循环寿命,而其中如何改善正极材料的性能及降低成本是关键因素。目前,橄榄石型LiFePO4材料由于资源丰富、安全性好及优异的循环稳定性引起了科研工作者的广泛关注。但由于LiFePO4本身锂离子扩散速率慢、电子导电性差的固有缺陷严重阻碍了LiFePO4在锂离子电池中的实际应用。针对LiFePO4存在的缺陷,研究者进行了大量的尝试,目前研究的重点主要集中在颗粒纳米化、表面包覆、形貌控制和体相掺杂 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.金属掺杂碳原位包覆磷酸铁锂电极材料的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤一:将Li3PO4粉末超声分散于去离子水中,同时加入H3PO4,回流加热,向悬浮液中滴加FeSO4·
7H2O水溶液,回流搅拌,离心收集产物,真空干燥,得LiFePO4化合物;步骤二:将LiFePO4化合物与金属盐、有机配体混合,加助磨溶剂进行机械球磨反应,LiFePO4化合物表面经过一定反应时间后原位生长MOFs层,对复合产物进行洗涤和干燥;步骤三:MOFs中有机配体在惰性气氛保护下烧结碳化,而金属离子在高温、碳作用下还原为金属,形成金属掺杂碳原位包覆LiFePO4电极材料。2.根据权利要求1所述的金属掺杂碳原位包覆磷酸铁锂电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中Li3PO4:FeSO4·
7H2O:H3PO4的摩尔比为2.8:2.4:1~3.5:3:1,回流加热至90~100 ℃,回流搅拌4~6 h, 60~80 ℃真空干燥8~12 h。3.根据权利要求1所述的金属掺杂碳原位包覆磷酸铁锂电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤二中LiFePO4化合物尺寸小于500 nm,形貌为球状、片状、棒状任一种或多种,LiFePO4前驱体与所加金属盐的摩尔比为33.7:1~2.1:1,与所加有机配体的摩尔比为50...
【专利技术属性】
技术研发人员:李南平,胡品飞,赵春松,沙亚利,王建刚,葛建敏,
申请(专利权)人:江苏容汇通用锂业股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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