一种氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法、固态电池技术

本发明专利技术公开一种氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法、固态电池，方法包括步骤：将磷酸锰铁锂材料置于气相沉积炉中并通入碳源进行加热，制得碳包覆磷酸锰铁锂材料；将碳包覆磷酸锰铁锂材料置于无水乙醇中并加入硫脲，进行超声分散处理后放置于微波反应器内进行反应，制得氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。本发明专利技术制备的氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料，氮掺杂未对导电碳层造成缺陷位，此外表面掺杂氮层与固态电解质直接接触在充放电过程中能在界面处形成稳定的氮化锂界面层，阻碍固态电解质与磷酸锰铁锂材料的持续性副反应，同时可有效阻碍循环过程中锰的溶出，保持活性材料的结构稳定性，进而提升电芯的循环性能。进而提升电芯的循环性能。进而提升电芯的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法、固态电池


[0001]本专利技术涉及固态电池
，特别涉及一种氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法、固态电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于其具有较高的电压平台，高能量密度，对环境友好，使用寿命长等优点而被广泛应用于手机，电脑，汽车和储能等领域。随着应用场景的不断扩张，对锂离子电池能量密度的要求也越来越高，磷酸锰铁锂由于其电压平台高达4.1V，不含钴和镍等贵金属元素成本较低，且具有较高的安全性引起广泛的关注，但由于其为典型的橄榄石结构，没有连续的共棱八面体网络结构，而是通过PO4四面体链接，限制了锂离子在一维通道的运动，导致材料离子扩散系数进10
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cm2/S，导电率也低至10
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S/cm，无法满足电池大倍率放电的需求，此外由于磷酸锰铁锂在橄榄石结构中掺杂锰元素，虽然锰的加入导致材料的电压平台升高，但同样由于锰的姜泰勒效应导致材料在电池循环过程中锰溶出，克容量降低，循环保持率低，此外硫化物固态电解质与磷酸锰铁锂材料直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供磷酸锰铁锂材料；将所述磷酸锰铁锂材料置于气相沉积炉中并通入碳源进行加热，制得碳包覆磷酸锰铁锂材料；将所述碳包覆磷酸锰铁锂材料置于无水乙醇中并加入硫脲，进行超声分散处理后放置于微波反应器内进行反应，得到反应产物；对所述反应产物进行洗涤离心和真空干燥处理，制得氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。2.根据权利要求1所述氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸锰铁锂材料的制备包括步骤：锂盐、铁盐、锰盐和磷酸盐分别溶解于去离子水中配成对应的四种均相溶液，将所述四种均相溶液混合搅拌后得到混合溶液；将所述混合溶液转移至反应釜中进行加热处理，得到反应溶液；对所述反应溶液进行过滤处理后，将得到的过滤产物进行洗涤离心和真空干燥处理，制得磷酸锰铁锂材料。3.根据权利要求2所述氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂盐为草酸锂、碳酸锂、磷酸锂、硝酸锂和异丙醇锂中的一种或者多种；所述铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、草酸亚铁、硝酸亚铁和磷酸亚铁中的一种或者多种；所述锰盐为硫酸锰、草酸锰、碳酸锰、氯化锰、溴化锰和乙酸锰中的一种或者多种；所述磷酸盐为磷酸锂、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或多种。4.根据权利要求2所述氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液转移至反应釜中进行加热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：成小康，王坤，桂小军，张宇轩，
申请(专利权)人：广东马车动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：