【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锂电池，具体涉及一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法。
技术介绍
1、lifepo4已大规模用作纯电动汽车或混合电动汽车中的动力锂离子电池正极材料，但其理论比容量偏低，仅170 mah g-1，其工作电压约3.4v，对应的理论放电比能量密度仅578 wh kg-1，因此难以满足电动汽车市场日益增长的续航里程需求。除了增大理论比容量外，升高工作电压也可以提升锂离子电池的放电比能量密度，故具有更高工作电压(约4.1 v)的limnpo4是新一代具有产业化前景的磷酸系正极材料。
2、然而相比于lifepo4，limnpo4内部一维通道中li+迁移需要克服更高的位垒，这导致其离子电导率不足，同时更宽的禁带造成更低的电子电导率，因此limnpo4的电化学动力学性能远低于lifepo4。同时，mn3+严重的姜-泰勒效应令其易溶解于电解液中，影响电池的循环性能，且满电态的正极mnpo4热稳定性较差，一旦电池组意外短路(如碰撞，枪击等)后有可能在短路引发的高温下发生热分解，产生气助燃，引发更严重的火灾和爆炸。针对limnpo4的改性方法除碳包覆和纳米化外，还有引入fe2+取代mn2+来合成不同比例的limn1-xfexpo4(磷酸锰铁锂)，引入fe2+的占比越低，磷酸锰铁锂的理论比能量会更高，但电池性能会变得更差，x=0.2是一个分界点，当fe2+占比低于0.2，磷酸锰铁锂的实际放电比容量和动力学性能会剧烈恶化。各大企业在磷酸锰铁锂的合成方面进行了多种探索，包括基本反应物、辅助分散剂甚至掺杂金属元素等。可以大
3、合成磷酸锰铁锂的原料包括锂源、铁源、锰源和磷源，合成时通常需要先将这些原料按照一定比例充分均匀混合，然后再进行后面的合成反应，生成的磷酸锰铁锂中的锰铁比例一般由铁源和锰源的加入比例决定，并受具体的合成方法影响。
4、公开号为：cn105226273a的专利技术专利公开了一种用溶胶凝胶法分别制备磷酸铁锂溶胶和磷酸锰锂溶胶，然后再将得到的磷酸铁锂溶胶和磷酸锰锂溶胶在惰性气氛中煅烧制备磷酸锰铁锂的方法，该方法虽然可以得到任意锰铁比例的磷酸锰铁锂，但得到的磷酸锰铁锂颗粒都在100 nm左右，粒径分布较窄，材料的压实密度将会较低，且很难调控。
5、liu j, wu y, zhang b, et al., a promising solid‐statesynthesis oflimn1‐yfeypo4cathode for lithium‐ion batteries[j] small2023.将商用固相法lifepo4碳包覆材料与商业液相法limn0.7fe0.3po4前驱体和碳源湿法球磨，然后在惰性气氛中煅烧，制备limn0.5fe0.5po4碳包覆复合材料，该方法虽然降低了锰铁比例，牺牲了材料的部分能量密度，但得到产物的电化学性能却不佳，其在1和2 c的首次放电比容量分别仅119.3和85.6mah g-1。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，利用lifepo4和limnpo4溶剂热法前驱体混合煅烧制备任意锰铁比limn1-xfexpo4的新方法，以及利用lifepo4和/或limnpo4溶剂热法前驱体与limn1-xfexpo4溶剂热法前驱体进行混合，实现对磷酸锰铁锂中锰铁比例的调控，采用该方法合成的磷酸锰铁锂仍具有优良的电化学性能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，具体包括如下步骤：
4、采用溶剂热法合成的limnpo4前驱体、lifepo4前驱体混合煅烧制备任意锰铁比的limn1-xfexpo4，其中0<x<1，在前驱体混合物中加入碳源和分散剂，将混合物转移至球磨罐中，经1500 r min-1球磨30 min充分混合；将混合均匀的粉末后转移至管式炉中，在氩气气氛下，5 ℃ min-1升温至700 ℃，保温8 h；待烧结完成后自然冷却降温。
5、进一步的，利用lifepo4和/或limnpo4溶剂热法前驱体与limn1-xfexpo4溶剂热法前驱体进行混合，实现对磷酸锰铁锂中锰铁比例的调控。
6、进一步的，溶剂热法中溶剂包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中一种或多种溶剂混合。
7、其中，碳源为7.5 wt%的葡萄糖和7.5 wt%的聚乙二醇，分散剂为乙醇。
8、进一步的，加入乙醇量为前驱体加上碳源后总质量的200 wt%。
9、其中，分散剂为乙醇、甲醇、乙二醇或水，及其混合后形成的溶剂。
10、其中，前驱体具体为溶剂热法合成limnpo4、lifepo4，limnpo4: lifepo4的质量比=5 : 5、6 : 4和8 : 2，分别用于合成limn0.5fe0.5po4、limn0.6fe0.4po4和limn0.8fe0.2po4烧结样。
11、进一步的，前驱体具体为limnpo4和limn0.5fe0.5po4，且limn0.5fe0.5po4: limnpo4质量比=2:3，用于将limn0.5fe0.5po4转换成limn0.8fe0.2po4。
12、其中，前驱体具体为limn0.8fe0.2po4和 lifepo4，limn0.8fe0.2po4: lifepo4质量比=1 : 0.6，用于将limn0.8fe0.2po4转换成limn0.5fe0.5po4。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、本专利技术利用lifepo4和limnpo4溶剂热法前驱体混合煅烧制备任意锰铁比limn1-xfexpo4，并利用lifepo4和/或limnpo4溶剂热法前驱体与limn1-xfexpo4溶剂热法前驱体进行混合，实现对磷酸锰铁锂中锰铁比例的调控，采用该方法合成的磷酸锰铁锂仍具有优良的电化学性能。
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1.一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：采用溶剂热法合成的LiMnPO4前驱体、LiFePO4前驱体混合煅烧制备任意锰铁比的LiMn1-xFexPO4，其中0<x<1，具体包括如下步骤，在前驱体混合物中加入碳源和分散剂，将混合物转移至球磨罐中，经1500r min-1球磨30 min充分混合；将混合均匀的粉末后转移至管式炉中，在氩气气氛下，5 ℃min-1升温至700 ℃，保温8 h；待烧结完成后自然冷却降温。
2.根据权利要求1所述的一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：利用LiFePO4和/或LiMnPO4溶剂热前驱体与LiMn1-xFexPO4溶剂热前驱体进行混合，实现对磷酸锰铁锂中锰铁比例的调控。
3.根据权利要求1所述的一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：碳源为7.5 wt%的葡萄糖和7.5 wt%的聚乙二醇，分散剂为乙醇。
4.根据权利要求3所述的一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：加入乙醇量为前驱体加上碳源后总质量的200 wt%。
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1.一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：采用溶剂热法合成的limnpo4前驱体、lifepo4前驱体混合煅烧制备任意锰铁比的limn1-xfexpo4，其中0<x<1，具体包括如下步骤，在前驱体混合物中加入碳源和分散剂，将混合物转移至球磨罐中，经1500r min-1球磨30 min充分混合；将混合均匀的粉末后转移至管式炉中，在氩气气氛下，5 ℃min-1升温至700 ℃，保温8 h；待烧结完成后自然冷却降温。
2.根据权利要求1所述的一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：利用lifepo4和/或limnpo4溶剂热前驱体与limn1-xfexpo4溶剂热前驱体进行混合，实现对磷酸锰铁锂中锰铁比例的调控。
3.根据权利要求1所述的一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：碳源为7.5 wt%的葡萄糖和7.5 wt%的聚乙二醇，分散剂为乙醇。
4.根据权利要求3所述的一种利用溶剂热法前驱体制备磷酸锰铁锂的方法，其特征在于：加入乙醇量为前驱体加上碳源后总质量的200 wt%。
5.根据权利要求1所述的一种利用溶...
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