一种球形磷酸铁锰锂纳米颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池正极材料制备技术领域，尤其涉及一种磷酸铁锰锂球形纳米颗粒及其制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将锂源和磷源的混合溶液加入反应釜中，反复抽真空充氮气以排出空气，加入纯净的铁源和锰源的混合溶液，调节反应体系的pH值，密封反应釜进行反应，将反应产物冷却过滤、洗涤，得到第一前驱体；(2)将第一前驱体与磷源、锂源混合调整元素比例，然后与碳源混合，将混合物进行研磨、干燥处理，得到第二前驱体；(3)将第二前驱体在氮气保护下焙烧，得到球形磷酸铁锰锂纳米颗粒。本发明专利技术的制备方法操作条件温和，没有高压操作单元，工艺简单可控，制得的材料形状规整且颗粒相对均匀，倍率性能和低温性能进一步提高。倍率性能和低温性能进一步提高。倍率性能和低温性能进一步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种球形磷酸铁锰锂纳米颗粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池正极材料制备
，尤其涉及一种磷酸铁锰锂球形纳米颗粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔膜、正负极材料等，其中正极材料的质量占有较大比例(正负极材料的质量比为3
‑
4:1)，其性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低，因此锂离子电池正极材料成为锂离子电池研究的热门内容。
[0003]具有橄榄石结构的磷酸铁锂，因其具有的安全性、价廉性、环境友好性，作为正极材料在二次锂离子电池领域受到极大关注。但是由于其本身的电子导电性较差，且仅具有一维离子传输通道，其离子导电性也较差，造成此材料的电化学性能不能有效发挥。用锰原子替换部分铁原子，制备磷酸铁锰锂材料，仍可得到具有橄榄石结构的磷酸盐材料(LiFe
x
Mn1‑
x
PO4)，此材料呈现3.45V和4.0V两个放电平台，锰的替代在理论上，提高了材料的能量密度，但是磷酸铁锰锂材料的低温放电性能和倍率性能指标仍有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形磷酸铁锰锂纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将锂源和磷源的混合溶液精制除杂后加入反应釜中，反复抽真空充氮气以排出空气，加入纯净的铁源和锰源的混合溶液，用碱性溶液调节反应体系的pH值，密封反应釜进行反应，将反应产物冷却过滤、洗涤，得到第一前驱体；(2)向第一前驱体中补充添加磷源、锂源以调整元素比例，然后与碳源混合，将混合物进行研磨、干燥处理，得到第二前驱体；(3)将第二前驱体在氮气保护下焙烧，得到球形磷酸铁锰锂纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的一种球形磷酸铁锰锂纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述锂源选自磷酸锂、氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、氯化锂中的一种；所述磷源选自磷酸、磷酸锂、磷酸氢锂、磷酸二氢锂、磷酸钠、磷酸二氢钠中的一种；所述铁源为硫酸亚铁；所述锰源为硫酸锰；所述碱性溶液为氢氧化钠、氨水中的一种或其混合物；所述碳源选自葡萄糖、聚乙二醇、淀粉、石墨烯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种球形磷酸铁锰锂纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中调节完pH值后，反应体系的物质的摩尔比为Li：M(Fe+Mn)：P＝(1.0～3.0)：(0.99～1.0)：1.0，铁锰元素的合量浓度为0.5～1.0mo...

【专利技术属性】
技术研发人员：田一弘，刘胜宇，
申请(专利权)人：深圳市沃伦特新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：