一种离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂及其制备方法技术

本发明专利技术适用于锂离子电池技术领域，提供了一种离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂及其制备方法，离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂的制备方法包括以下步骤：称取一定摩尔比的铁源和锂源，并配以一定量的Ti源、Nb源、Zr源、A1源等金属化合物，混合均匀后在惰性气体范围保护下进行一次高温固相烧结，通过金属元素掺杂增加富锂铁酸锂材料晶格缺陷，有利于提高Li+在材料内部的扩散速率和颗粒的电导率，同时可在不牺牲容量的前提下稳定材料的表面结构。该制备方法具有流程短、合成成本低、能耗低、物料损失小和环境污染低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，尤其涉及一种离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂及其制备方法。

技术介绍

1、锂离子电池目前存在的普遍问题是在首次充电过程中会消耗大量从正极脱出的锂离子来形成负极表面的sei膜，首次充电中正极锂源的不可逆消耗超过10％，首周库伦效率低于90％；其次，锂离子电池在正常使用过程中也会持续消耗活性锂，会导致电芯初始容量降低及电池寿命减少。针对以上现象，目前的解决方案是通过补锂技术补充循环过程中的锂损耗，从而实现更高的电池能量密度和循环稳定性。当下补锂技术主要有两种方式：一种是负极补锂，另一种是正极补锂，其中负极补锂主要是通过极片端金属补锂或者材料端化学补锂方式进行；与负极补锂相比，正极补锂具有简单易操作和成本较低的优点，只需在正极材料匀浆过程中添加少量高容量且电化学可逆性差的含锂化合物，其在首次充电过程中脱出锂离子，代替正极的活性锂用于负极首周sei膜的损失，此正极补锂工艺与现有的电极生产工艺相兼容，为补锂技术实现商业化应用提供了一种新的解决思路。因此开发出高容量的正极补锂添加剂对提高锂离子电池能量密度具有重要的现实意义。>

2、正极补锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂，其特征在于，所述补锂剂的分子式为Li5Fe1-xMxO4，其中M包括金属元素Mn、Co、Nb、Ca、Mg、Zr、Ni、Cu、Ti和A1中的至少一种；0＜x＜0.5；金属元素的含量为补锂剂质量的0.1～8wt％；所述补锂剂的粒径为3～15μm。

2.一种根据权利要求1所述的离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，锂源中Li元素与铁源中Fe元素的摩尔比为5：1～7：1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，铁源为...

【技术特征摘要】

1.一种离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂，其特征在于，所述补锂剂的分子式为li5fe1-xmxo4，其中m包括金属元素mn、co、nb、ca、mg、zr、ni、cu、ti和a1中的至少一种；0＜x＜0.5；金属元素的含量为补锂剂质量的0.1～8wt％；所述补锂剂的粒径为3～15μm。

2.一种根据权利要求1所述的离子掺杂富锂铁酸锂补锂剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，锂源中li元素与铁源中fe元素的摩尔比为5：1～7：1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，铁源为铁的氧化物、硫酸盐、氯酸盐、硝酸盐和复合盐中的一种或多种；锂源为锂的氧化物、硫酸盐、氯酸盐、硝酸盐和氢氧化物中的一种或多种；m源为含有m元素的氧化物、过氧化物、无机盐和有机盐中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，铁源为纳米级lifeo2、fe2o3、fe3o4、fec2o4、fecl3和feso4的一种或多种；锂源为li2o、li2o2、li2co3、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光辉，陈令国，唐志雷，李桂臣，
申请(专利权)人：山东丰元锂能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：