【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磷酸铁锂，具体涉及高离子传输速率磷酸铁锂正极材料及其制备方法。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池具有更低的成本优势，并且无环境污染，安全性能极佳，适用于多种应用场景，具有广阔的市场发展空间。锂离子电池通过在正负极材料之间来回转移锂离子来传输电荷，最终实现储能。电子的转移扩散通道对锂离子的传输至关重要，理论上电池可以无限地循环下去，但是离子的反复嵌入及脱嵌会对材料的晶体结构等性能造成破坏。因此随着充放电次数的增加，电池的性能会逐步下降。并且在循环过程中会发生一些副反应，这些反应副产物会随着使用次数的增加而逐渐削弱电池性能。
2、基于此，本专利技术设计了高离子传输速率磷酸铁锂正极材料及其制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了高离子传输速率磷酸铁锂正极材料及其制备方法。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，包括以下重量份数的原料：锂源12.35-13.65份，铁源12.35-13.65份，磷源12.35-13.65份，碳源0.035-0.045份、锰源0.002-0.0035份，钨源0.002-0.0035份，溶剂80-120份，络合剂0.5-0.8分，分散剂50-60份，氧化剂3.5-4.5分。
4、更进一步的，锂源为草酸锂，硝酸锂，磷酸锂，氢氧化锂中的至少一种；所述铁源为磷酸铁，三氧化二铁中的至少一种；所述磷源为磷酸、磷
5、更进一步的，溶剂为三聚氰胺、聚苯胺、多巴胺中的至少一种。
6、更进一步的，碳源为石墨、石墨烯、导电碳黑中的至少一种。
7、更进一步的，所述锰源为金属锰、锰氧化物、含锰无机盐中的至少一种。
8、更进一步的，所述钨源为金属钨、钨氧化物、含钨无机盐中的至少一种。
9、一种高离子传输速率磷酸铁锂正极材料制备方法，制备步骤如下：
10、步骤一：将磷源加热后搅拌条件下，再加入锂源、铁源、锰源、钨源任意一种或两种，并加入络合剂和分散剂，在75-85℃条件下水浴加热、搅拌反应1.5-2h，溶解后的原料过滤得磷酸盐溶液；
11、步骤二：磷酸盐溶液加入碳源和溶剂，充分搅拌至粒度稳定后加入氧化剂进行氧化，氧化后进行沉淀，过滤得到滤饼；
12、步骤三：滤饼经过3-5次抽洗和干燥，然后置于马弗炉内，在还原性气氛下进行热处理，热处理温度控制在680-800℃，热处理至水分控制在1000ppm以下，得到高离子传输速率磷酸铁锂正极材料。
13、更进一步的，还原性气氛选用氩氢混合气、氦氢混合气、氖氢混合气中任一一种。
14、有益效果
15、本专利技术本申请通过w、mn等离子稳定磷酸铁锂橄榄石晶体结构，为li+提供稳定的扩散通道，提升其倍率性能；同时，通过有机物复合改性：利用有机物的自聚合特性，化学制备包覆均匀的碳涂层，使活性物质很好地链接，磷酸铁锂正极材料在离子传输速率、放电比容量、倍率性能和循环次数等性能上得到提升。
16、本申请ic克容量：＞160mah/g；2)首次平台效率：＞87％；3)常温循环寿命：>2500次；4)高温循环寿命：>1500次；5)电极膨胀率：≤5％；6)离子扩散速率：＞2.4×10-13cm2/s，相较于普通材料制备的磷酸铁锂正极材料性能均得到提升，尤其在离子扩散速率测试项目得到显著提升，使得本申请实现高离子传输速率。
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1.高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：锂源12.35-13.65份，铁源12.35-13.65份，磷源12.35-13.65份，碳源0.035-0.045份、锰源0.002-0.0035份，钨源0.002-0.0035份，溶剂80-120份，络合剂0.5-0.8分，分散剂50-60份，氧化剂3.5-4.5分。
2.根据权利要求1所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，锂源为草酸锂，硝酸锂，磷酸锂，氢氧化锂中的至少一种；所述铁源为磷酸铁，三氧化二铁中的至少一种；所述磷源为磷酸、磷酸铁、磷酸锂中的至少一种。
3.根据权利要求1～2任一所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，溶剂为三聚氰胺、聚苯胺、多巴胺中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，碳源为石墨、石墨烯、导电碳黑中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述锰源为金属锰、锰氧化物、含锰无机盐中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的
7.一种制备权利要求6的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
8.根据权利要求7所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，还原性气氛选用氩氢混合气、氦氢混合气、氖氢混合气中任一一种。
...【技术特征摘要】
1.高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：锂源12.35-13.65份，铁源12.35-13.65份，磷源12.35-13.65份，碳源0.035-0.045份、锰源0.002-0.0035份，钨源0.002-0.0035份，溶剂80-120份，络合剂0.5-0.8分，分散剂50-60份，氧化剂3.5-4.5分。
2.根据权利要求1所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，锂源为草酸锂，硝酸锂，磷酸锂，氢氧化锂中的至少一种；所述铁源为磷酸铁，三氧化二铁中的至少一种；所述磷源为磷酸、磷酸铁、磷酸锂中的至少一种。
3.根据权利要求1～2任一所述的高离子传输速率磷酸铁锂正极材料，其特征在于，溶剂为三聚氰胺、聚苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪向曙，阮劲进，张勇，刘建坤，
申请(专利权)人：隆能科技南通有限公司，
类型：发明
国别省市：
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