掺钛磷酸盐系正极材料及其制备方法、二次电池技术

本申请属于电池材料技术领域，尤其涉及一种掺钛磷酸盐系正极材料及其制备方法，以及一种二次电池。其中，掺钛磷酸盐系正极材料的制备方法，包括步骤：分别配制钛源溶液和磷酸盐系溶液；将所述钛源溶液与所述磷酸盐系溶液混合，通过液相法制备得到固态前驱体；对固态前驱体依次进行破碎处理和烧结处理，得到掺钛磷酸盐系正极材料。本申请通过在磷酸盐系溶液中添加掺杂量的钛源溶液，在不改变烧结温度且不增加研磨工艺的条件下，利用掺杂的钛元素细化磷酸盐系正极材料的粒径大小，制备出小颗粒占比较多且放电性能优异的磷酸盐系正极材料。简化了磷酸盐系正极材料的制备工艺和条件，有利于提供生产效率，适用于工业化大规模生产和应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
掺钛磷酸盐系正极材料及其制备方法、二次电池


[0001]本申请属于电池材料
，尤其涉及一种掺钛磷酸盐系正极材料及其制备方法，以及一种二次电池。

技术介绍

[0002]随着全球能源危机及环保问题越来越受世人关注，动力型锂离子电池越来越被全球电池业及相关产业看好。而正极材料是动力型锂离子电池的关键部分，其性能的提高和成本的降低，直接影响整个动力电池产业。橄榄石结构的锂磷酸盐材料LiMPO4(M＝Fe
2+
、Mn
2+
等)因为其具有非常稳定的热力学特性而备受关注。其中，以磷酸铁锂为代表，原材料矿源丰富、价格低廉，具有很高的市场竞争力，是目前动力型锂离子电池的首选正极材料。
[0003]现有的磷酸盐系正极材料放电性能提升方法有元素掺杂、颗粒细化、碳包覆等。其中，颗粒细化方法一般都是在样品烧结过程中降低烧结温度或采用砂磨的方法进行。然而，降低烧结温度会影响晶体的成长，容易形成结构不稳定的其他结构，进而影响放电性能；而采用砂磨的方法会增加能耗，同时降低产能。
[0004]因此，高倍率型磷酸盐系正极材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺钛磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别配制钛源溶液和磷酸盐系溶液；将所述钛源溶液与所述磷酸盐系溶液混合，通过液相法制备得到固态前驱体；对所述固态前驱体依次进行破碎处理和烧结处理，得到掺钛磷酸盐系正极材料。2.如权利要求1所述的掺钛磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，配制所述钛源溶液的步骤包括：将钛源和络合剂溶解在水中，形成所述钛源溶液；和/或，配制所述磷酸盐系溶液的步骤包括：按化学通式为LiMPO4的磷酸盐中元素的化学计量比获取锂源、磷源和M源后，溶解在溶剂中，制成所述磷酸盐系溶液；其中，所述M源包括锰源、钒源、铁源中的至少一种；和/或，所述烧结处理的步骤包括：将所述破碎处理后的产物与第一碳源置于第一惰性气氛中进行一段烧结，得到半成品；将所述半成品和第二碳源置于第二惰性气氛中进行二段烧结，得到所述掺钛磷酸盐系正极材料。3.如权利要求2所述的掺钛磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，所述钛源溶液中，所述钛源、所述络合剂和水的质量比为(1～3)：1：(18～22)；和/或，所述钛源溶液与所述磷酸盐系溶液混合的质量比为(0.2～2)：100；和/或，所述钛源包括钛酸、钛酸盐类、偏钛酸、偏钛酸盐类、钛酸酯、钛酸酯衍生物中的至少一种；和/或，所述络合剂包括有机酸、有机酸盐类中的至少一种；和/或，所述第一碳源和所述第二碳源分别独立地包括有机醇、糖类中的至少一种。4.如权利要求3所述的掺钛磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，所述有机酸包括乙二胺四乙酸、乳酸、草酸、聚羟基丙烯酸中的至少一种；和/或，所述有机酸盐类包括二乙烯三胺五羧酸盐、庚糖酸盐、氨基羧酸盐中的至少一种；和/或，所述有机醇包括甲醇、乙醇、苯甲醇、乙二醇、丙三醇中的至少一种；和/或，所述糖类包括淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖中的至少一种。5.如权利要求2所述的掺钛磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐包括磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳乐，徐荣益，孔令涌，李意能，陈燕玉，
申请(专利权)人：佛山市德方纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：