一种三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法。所述的磷酸锰铁锂为高锰体系，即锰在过渡金属中摩尔含量超过50％。本发明专利技术采用的制备方法为水热法，在室温下将锂源、磷源、锰盐、铁盐、镍盐、镁盐以及钛盐分别溶解到去离子水中并形成混合物，再将混合物加入高压水热釜中，在惰性气氛下升温至一定温度保温，生成三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂浆料后进行固液分离得到磷酸锰铁锂前驱体；在惰性气氛下通过高温固相烧结对干燥后的磷酸锰铁锂前驱体进行碳包覆处理，从而得到三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料。通过本发明专利技术提供的三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料，可以明显提高磷酸锰铁锂正极材料的比容量和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着能源安全问题的加深和环境的恶化，电动汽车和电池储能得到迅速发展。为了满足大规模储能的长续航里程和低成本的要求，锂离子电池的研究得到了越来越多的研究者的关注。从而带动了对高平均工作电位、高容量正极材料的广泛追求。磷橄榄石型正极材料磷酸锰铁锂(limn1-xfexpo4,0<x<1)在(po4)3-四面体中具有很强的共价p-o键，因此具有优异的热稳定性。并且磷酸锰铁锂相比于传统的磷酸铁锂(lfp)正极材料，具有更高的放电平台和能量密度。由于在比容量、倍率性能、长使用寿命和易于合成等方面取得了显著的进步，它也被认为是下一代高能量和功率密度锂离子电池最有前途的正极材料之一。但磷酸锰铁锂仍具有电子导电率低、锂离子扩散系数低和由于mn3+的jahn-teller效应导致的容量衰减等缺点，且以上缺点在高锰体系(mn≥50％)中尤为突出。而高锰体系可以极大的降低成本，提升能量密度，以上缺点严重限制了其规模化的应用。

2、目前商业化的磷酸锰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于，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：步骤(1)中的锂源为碳酸锂(Li2CO3)、碳酸氢锂(LiHCO3)、氢氧化锂(LiOH)、草酸锂(Li2C2O4)、氯化锂(LiCl)、硫酸锂(Li2SO4)和磷酸锂(Li3PO4)及其水合物中的一种；磷源可以是磷酸(H3PO4)、磷酸二氢铵(NH4 H2PO4)磷酸锂(Li3PO4)、磷酸二氢锂(LiH2PO4)或磷酸一氢锂(Li2HPO4)中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的锰盐可以是氯化锰(...

【技术特征摘要】

1.一种三元共掺杂改性纳米磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于，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：步骤(1)中的锂源为碳酸锂(li2co3)、碳酸氢锂(lihco3)、氢氧化锂(lioh)、草酸锂(li2c2o4)、氯化锂(licl)、硫酸锂(li2so4)和磷酸锂(li3po4)及其水合物中的一种；磷源可以是磷酸(h3po4)、磷酸二氢铵(nh4 h2po4)磷酸锂(li3po4)、磷酸二氢锂(lih2po4)或磷酸一氢锂(li2hpo4)中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的锰盐可以是氯化锰(mncl2)、硝酸锰(mn(no3)2)、硫酸锰(mnso4)和草酸锰(mnc2o4)及其水合物中的一种；铁盐可以是氯化亚铁(fecl2)、硝酸亚铁(fe(no3)2)硫酸亚铁(feso4)和草酸亚铁(fec2o4)及其水合物中的一种；镍盐可以是硫酸镍(niso4)、氯化镍(nicl2)、硝酸镍(ni(no...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庶，邓钦文，吴孟强，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：