一种改性磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种改性磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将碳氮源、碳酸钠、氯化钠和溶剂混合后冷冻，冷冻干燥后研磨处理，经加热处理得到3DNC材料；(2)将3DNC材料、分散剂和母液混合得到底液，将铁源、锰源和磷源与溶剂混合得到混合溶液，将混合溶液和锂源溶液并流加入底液进行共沉淀反应，得到LMFP/3DNC前驱体；(3)对LMFP/3DNC前驱体进行烧结处理，得到所述改性磷酸锰铁锂正极材料，本发明专利技术所述改性磷酸锰铁锂正极材料具有独特的三维超薄碳网络，能够均匀地锚定前驱体颗粒，形成三维导电骨架。本发明专利技术所制备的材料具有电导率高、比容量大并且循环寿命长的优点。环寿命长的优点。环寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种改性磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由于不可再生化石燃料的逐渐枯竭，人类面临的能源问题日益严峻，寻找高效、经济和安全的可再生能源成为全球面临的巨大挑战之一。风能、太阳能和潮汐能等虽具有可再生性，但其典型的不连续性限制了大规模的使用，想要持续地使用这些能源，需要一种储能装置将其存储起来。锂离子电池作为二次电池的一种，可高效地实现化学能到电能的转化，是目前应用最广泛的储能装置。除了在大规模储能上的广泛应用，由于锂离子电池具有高能量密度、高功率的特点，在相机、手机等3C便携式产品储能上也应用广泛，近年来新能源汽车的发展迅速，锂离子电池在汽车行业需求量也急速增长。
[0003]锂离子电池一般采用镍钴锰酸锂或磷酸铁锂作为正极材料。镍钴锰酸锂材料的比容量和电压平台都较高，但其热稳定性较差，产气，存在明显的安全隐患。相比之下，橄榄石型的磷酸铁锂材料的热稳定性优异，安全性能突出，但能量密度较低。磷酸铁锂结构中的Fe元素和Mn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将碳氮源、碳酸钠、氯化钠和溶剂混合后冷冻，冷冻干燥后研磨处理，经加热处理得到3DNC材料；(2)将3DNC材料、分散剂和母液混合得到底液，将铁源、锰源和磷源与溶剂混合得到混合溶液，将混合溶液和锂源溶液并流加入底液进行共沉淀反应，得到LMFP/3DNC前驱体；(3)对步骤(2)得到的LMFP/3DNC前驱体进行烧结处理，得到所述改性磷酸锰铁锂正极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳氮源包括柠檬酸铵；优选地，所述碳氮源、碳酸钠和氯化钠的质量比为(2～4):1:(30～50)；优选地，所述溶剂包括去离子水；优选地，所述冷冻的温度为
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10～
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30℃；优选地，所述冷冻干燥的温度为
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40～
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60℃；优选地，所述冷冻干燥在真空环境下进行；优选地，所述研磨处理的时间为4～12h。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热处理的温度为400～900℃；优选地，所述加热处理的时间为4～24h；优选地，所述加热处理的气氛包括氮气、氦气、氩气、氖气或氪气中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述加热处理后进行洗涤、过滤和烘干处理；优选地，所述烘干处理的温度为80～120℃；优选地，所述烘干处理的时间为6～24h。4.如权利要求1
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3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮；优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮和3DNC材料的质量比为0.5～2:1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴，万宁，李明露，刘静，杨红新，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：