【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法及其产品。
技术介绍
1、目前，世界各国都在积极发展以混合动力(hev)、插电式混合动力(phev)、纯电动(ev)汽车为主要动力方法的新能源汽车，其中纯电动(ev)汽车已经成为新能源汽车的主体。锂离子电池作为制约其发展的关键部件，也逐渐开始出现瓶颈，尤其在容量性能以及成本方面。而正极材料正是重要影响因素。
2、现在广泛使用的正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。其中，磷酸铁锂正极材料因为安全性能高、热力学稳定性和高温性能良好、循环使用寿命长以及原材料储量较丰富、成本较低、绿色环保等一系列优点而被关注，迎来了市场被三元挤占后的快速发展期。然而，其应用领域依然受到限制，3.4v低电压平台、电子导电性差和离子扩散性较弱等特点成为主要原因。而磷酸铁锰锂能够保留磷酸铁锂电池的优点，同时由于其平台电压高，可以大幅度提高其理论比能量，成为一种磷酸铁锂电池的优化技术路线。
3、现有锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法中，常用锂源为碳酸锂、磷源为磷酸二氢铵，辅以不同的铁源和锰源，原材料成本较高。且制备过程中常需要引入氨源，工业生产时会对环境造成影响。因此，需提供一种绿色经济环保的制备方法来制备具有优异电化学性能的磷酸铁锰锂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法及其产品。该方法以磷酸锂为锂源，同时使用价格低廉的四氧化三锰取代部分铁，降低了
2、本专利技术提供的这种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，包括以下步骤：
3、s1.配料：配取四氧化三锰、磷酸铁和磷酸锂以及碳源加入去离子水中混合，得到浆料；
4、s2.磨料：将所得浆料先球磨，再砂磨，得到细磨后的浆料；
5、s3.干燥造粒：将细磨后的浆料通过喷雾干燥的方法进行干燥、造粒，得到粉料；
6、s4.烧结：将粉料在惰性气体氛围中烧结，得到锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂。
7、优选的，所述步骤s1中，按照磷酸铁锰锂的化学计量比配取磷酸锂、四氧化三锰和磷酸铁。
8、优选的，步骤s1中，所述碳源为有机碳源、无机碳源中的至少一种；所述有机碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉中的至少一种；所述无机碳源为超导电炭黑、科琴黑及乙炔黑中的至少一种。
9、优选的，步骤s1中，所述碳源的添加量为理论上要制得的产物磷酸铁锰锂质量的5％～15％。
10、优选的，所述步骤s2中，球磨时间为1h～10h；砂磨时间为0.5h～5h。
11、优选的，所述步骤s4中，喷雾干燥的入口温度为200℃～300℃，出口温度为60℃～150℃。
12、优选的，步骤s5中，所述烧结为两段式烧结，具体工艺参数为：第一段烧结的保温温度为350℃～500℃，保温时间为1h～6h，第二段烧结的保温温度为550℃～800℃，保温时间为1h～10h。
13、根据上述制备方法制得的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂。
14、所述锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的化学表达式为life0.67mn0.33po4/c。
15、所述锂离子锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂呈球形，并且作为锂离子电池正极材料表现出高的电化学容量和循环稳定性，100圈保持率约为97％，200圈保持率约为95％。同时工艺简单，能够工业化大规模生产。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术提供的锂离子正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，以磷酸铁为铁源，四氧化三锰为锰源，以磷酸铁和磷酸锂为磷源，以磷酸锂为锂源，节约了原料成本，整个过程操作简单，易于工业化生产。且整个制备过程中没有氨源的引入，更加绿色环保。
18、本专利技术制得的磷酸铁锰锂正极材料的纯度高，具有优异的电化学性能和加工性能。
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1.一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，按照磷酸铁锰锂的化学计量比配取磷酸铁、磷酸锂和四氧化三锰。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳源为有机碳源、无机碳源中的至少一种；所述有机碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉中的至少一种；所述无机碳源为超导电炭黑、科琴黑及乙炔黑中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳源的添加量为理论上要制得的产物磷酸铁锰锂质量的5％～15％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，球磨时间为1h～10h；砂磨时间为0.5h～5h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，喷雾干燥的入口温度为200℃～300℃，出口温度为60℃～150℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述烧结为两段式烧结，具体工艺参数为：第一段烧结的保温温度为350℃～500℃，保温时间为1h～6h，第
8.一种根据权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂，其特征在于，所述磷酸铁锰锂的化学表达式为LiFe0.67Mn0.33PO4/C。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，按照磷酸铁锰锂的化学计量比配取磷酸铁、磷酸锂和四氧化三锰。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述碳源为有机碳源、无机碳源中的至少一种；所述有机碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉中的至少一种；所述无机碳源为超导电炭黑、科琴黑及乙炔黑中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述碳源的添加量为理论上要制得的产物磷酸铁锰锂质量的5％～15％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭忠东，胡国荣，方俊杰，杜柯，曹雁冰，方梓君，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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