铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料及制备方法、二次电池技术

本申请属于电池材料技术领域，尤其涉及一种铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料及其制备，以及一种二次电池。其中，铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料包括内核和包覆在内核外表面的碳壳层，内核包括化学通式为LiMn

【技术实现步骤摘要】
铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料及制备方法、二次电池


[0001]本申请属于电池材料
，尤其涉及一种铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料及其制备方法，以及一种二次电池。

技术介绍

[0002]随着锂电池原料价格的飞涨以及新能源汽车补贴政策进入退坡时期，磷酸铁锂凭借安全性高、循环寿命长、成本低等优势，产量反超三元材料成为最热门的锂电池正极材料，在锂离子电池领域占据了有利地位。但是，其弊端在于能量密度再提升理论上可能性较小，目前磷酸铁锂材料的比容量开发已接近理论极限值，能量密度难以进一步提高，寻找新的正极材料成为必然。已知在体积一定时材料的能量密度与克容量和电压平台有关，磷酸铁锂材料的电压平台为3.4V，而克容量目前已经做到接近理论极限。提高正极材料比容量和电压平台，降低正极材料成本成为电池降本增效的关键路径。与磷酸铁锂相比，同样具有橄榄石结构，磷酸锰铁锂LMFP有着相近的理论比容量，但是电压平台可达3.8V
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4.1V左右，理论能量密度高出磷酸铁锂10％
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20％，且低温性能好。然而，磷酸锰铁锂正极材料同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料，其特征在于，所述铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料包括内核和包覆在所述内核外表面的碳壳层，所述内核包括化学通式为LiMn
0.6
Fe
0.4
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x
A
x
P1‑
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D
y
O4的活性材料，其中，A包括Mg、V、Al、Ba、Ti、Ca、Zn中的至少一种；D包括B和/或Si；0＜x≤0.2，0<y<1。2.如权利要求1所述的铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料，其特征在于，所述化学通式为LiMn
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O4的活性材料中，0<x≤0.1，0<y≤0.1。3.如权利要求1或2所述的铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料，其特征在于，以所述铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料的总质量为100％计，所述碳壳层的质量百分含量为1％～1.6％；和/或，所述碳壳层的厚度为3nm～5nm；和/或，所述铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料的一次粒径为50nm～300nm；和/或，所述铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料的二次粒径为0.5μm～1.5μm。4.一种铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按化学通式LiMn
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O4中各元素的化学计量比，获取包括锂源、锰源、磷源、铁源、A源和D源的原料组分，将所述原料组分溶解在溶剂中后，添加第一有机碳源进行混合反应，干燥并粉碎，得到前驱体粉末；其中，所述A源包括镁源、钒源、铝源、钡源、钛源、钙源、锌源中的至少一种；所述D源包括硼源和/或硅源；0＜x≤0.2，0<y<1；在惰性气氛中，对所述前驱体粉末进行第一烧结处理后，与第二有机碳源混合造粒，进行第二烧结处理，得到铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料。5.如权利要求4所述的铁、磷位共掺杂的磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述混合造粒的步骤包括：将所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宸，徐荣益，李意能，杨艺，李亨利，
申请(专利权)人：曲靖市德方纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：