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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池,尤其涉及一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法。
技术介绍
1、磷酸锰铁锂(limnxfe1-xpo4)是在磷酸铁锂(lifepo4)的基础上掺杂一定比例的锰(mn)而形成的新型磷酸盐类锂离子电池正极材料。相比磷酸铁锂,锰高电压的特性使得磷酸锰铁锂具有更高的电压平台,可以达到4.1v左右,远高于磷酸铁锂的3.4v,这也导致了在比容量相同时其具有更高的能量密度,在相同条件下能量密度比磷酸铁锂高出10%-20%。
2、目前,磷酸锰铁锂正极材料的制备方法一般采用铁源、锂源、锰源、磷源和碳源混合后,经过烧结形成导电材料包覆的多晶结构,采用上述方法制备磷酸锰铁锂正极材料工艺复杂且能耗高,制得的磷酸铁锰锂正极材料的碳含量难以控制,并且存在比表面积小、压实密度低、克容量低等不良。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足,本专利技术提供了一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其解决了现有技术中存在的制得的磷酸铁锰锂正极材料的碳含量难以控制并且存在比表面积小、压实密度低、克容量低等不良的问题。
2、根据本专利技术的实施例,一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,包括以下步骤,
3、s1、将锰源、铁源、磷源及锂源溶解于溶剂中,配制混合溶液;
4、s2、向混合溶液中加入碳源配制反应溶液,以转速10.0-25.0hz研磨2.0-8.0h对反应溶液进行研磨处理,获得浆料;
5、s3、对浆料进行喷雾干燥处理并造粒,获得颗粒;
6
7、s5、对烧结料进行筛分处理,获得磷酸锰铁锂正极材料。
8、进一步的,步骤s1中,锰源为四氧化三锰、碳酸锰、磷酸锰、二氧化锰中的至少一种。
9、进一步的,步骤s1中,铁源为无水磷酸铁、二水磷酸铁、硫酸亚铁及草酸亚铁中的至少一种。
10、进一步的,步骤s1中,磷源为磷酸二氢铵及磷酸中的至少一种。
11、进一步的,步骤s1中,锂源为碳酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂中的至少一种。
12、进一步的,步骤s1中,锰源、铁源、磷源及锂源的摩尔比为(0.2-0.9):(0.1-0.8):(0.5-1.3):(0.5-1.3)。
13、进一步的,步骤s2中,碳源为葡萄糖、白砂糖、聚乙二醇、三甲基硅烷及聚丙交酯中的至少一种。
14、进一步的,步骤s2中,将反应溶液加入球磨机或磨砂机中进行研磨处理,研磨后的浆料的粒径小于或等于8.0μm。
15、进一步的,步骤s3中,将浆料投入喷雾干燥塔中进行干燥处理,喷雾干燥塔的进风口温度保持在110.0-320.0℃、出风口的温度保持在50.0-160.0℃。
16、进一步的,步骤s4中,将颗粒投入辊道炉、真空管式炉或回转炉中进行烧结处理,辊道炉、真空管式炉或回转炉的出料温度控制在小于或等于60℃。
17、相比于现有技术,本专利技术具有如下有益效果:通过采用了将锰源、铁源、磷源及锂源溶解于溶剂中配制混合溶液,并向混合溶液中加入碳源配制反应溶液,对反应溶液进行研磨处理获得浆料,再对浆料进行喷雾干燥处理并造粒获得颗粒,对颗粒进行烧结处理获得烧结料后对烧结料进行筛分处理,即可获得磷酸锰铁锂正极材料,并通过控制研磨反应溶液的速度及时间确保反应溶液中的组分充分反应,同时控制后续对颗粒进行烧结的温度及时间,形成比表面积大、压实密度高、克容量高的磷酸锰铁锂正极材料颗粒的同时避免碳源过度碳化,从而控制磷酸锰铁锂正极材料的碳含量,其解决了现有制备方法制得的磷酸铁锰锂正极材料的碳含量难以控制并且存在比表面积小、压实密度低、克容量低等不良的技术问题,产生了提高磷酸锰铁锂正极材料性能、控制磷酸锰铁锂正极材料碳含量以确保磷酸锰铁锂正极材料具有良好电化学性能的技术效果,并且制备步骤简单,适合批量生产。
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1.一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
2.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S1中,锰源为四氧化三锰、碳酸锰、磷酸锰、二氧化锰中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S1中,铁源为无水磷酸铁、二水磷酸铁、硫酸亚铁及草酸亚铁中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S1中,磷源为磷酸二氢铵及磷酸中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S1中,锂源为碳酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S1中,锰源、铁源、磷源及锂源的摩尔比为(0.2-0.9):(0.1-0.8):(0.5-1.3):(0.5-1.3)。
7.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S2中,碳源为葡萄糖、白砂糖、聚乙二醇、三甲基硅烷及聚丙交酯中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S2中,将反应溶液加入球磨机或磨砂机中进行研磨处理,研磨后的浆料的粒径小于或等于8.0μm。
9.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S3中,将浆料投入喷雾干燥塔中进行干燥处理,喷雾干燥塔的进风口温度保持在110.0-320.0℃、出风口的温度保持在50.0-160.0℃。
10.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤S4中,将颗粒投入辊道炉、真空管式炉或回转炉中进行烧结处理,辊道炉、真空管式炉或回转炉的出料温度控制在小于或等于60℃。
...【技术特征摘要】
1.一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
2.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤s1中,锰源为四氧化三锰、碳酸锰、磷酸锰、二氧化锰中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤s1中,铁源为无水磷酸铁、二水磷酸铁、硫酸亚铁及草酸亚铁中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤s1中,磷源为磷酸二氢铵及磷酸中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤s1中,锂源为碳酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料制备方法,其特征在于:步骤s1中,锰源、铁源、磷源及锂源的摩尔比为(0.2-0.9):(0.1-0.8):(0...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭海燕,王保峰,黄飞,罗天佐,李晓春,陈立冬,李俊峰,
申请(专利权)人:欧赛新能源科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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