磷酸铁锂正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及锂离子电池正极材料领域，公开了磷酸铁锂正极材料及其制备方法和应用。所述磷酸铁锂正极材料包括基体以及依次包覆于所述基体表面的Li<subgt;0.53</subgt;WO<subgt;3</subgt;包覆层和碳包覆层；其中，所述基体具有式Ⅰ所示的组成：LiFe<subgt;b</subgt;W<subgt;c</subgt;Ti<subgt;d</subgt;PO<subgt;4</subgt;式Ⅰ；式Ⅰ中，0.95≤b≤0.99，0.005≤c≤0.04，0.001≤d≤0.02，b+c+d＝1；以所述磷酸铁锂正极材料的总重量为基准，所述基体的含量为95‑98.7wt％，所述Li<subgt;0.53</subgt;WO<subgt;3</subgt;的含量为0.3‑3wt％，所述碳包覆层的含量为1‑2wt％。本发明专利技术提供的磷酸铁锂正极材料具有较小的晶粒尺寸，将其应用于锂离子电池时，其在保证良好的电化学性能的同时，具有倍率性能优良的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池正极材料领域，具体涉及磷酸铁锂正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，随着“双碳”战略的提出以及新型电力系统的建设推进，电化学储能站得到广泛的应用。磷酸铁锂储能电池因其具有成本低和安全性好的优点，具有广阔的应用前景。正极材料是电池中的关键组件之一，往往决定了电池的性能和成本。磷酸铁锂电池中使用的正极材料是磷酸铁锂，具有成本低、循环寿命长以及安全性好等优点。然而，lifepo4仍然存在倍率性能差的问题，导致其在储能上的应用受到阻碍。

2、纳米化是可以有效提高倍率性能的方法之一，通过降低一次颗粒粒径，缩短锂离子传输路径，改善倍率性能。然而纳米化颗粒的制备过程通常需要水热、溶剂热法、回流法或溶胶凝胶法等工艺。上述工艺均需要有机金属盐或有机溶剂，且通常在高温或高温高压下进行，对设备要求高，投资成本大。通过前驱体fepo4生产lifepo4的工艺简单，设备投资小，已经成为主流的磷酸铁锂生产方法。然而，磷酸铁锂会继承磷酸铁的颗粒大小及形貌，晶粒在烧结锂化过程中容易长大，因此难以抑制晶粒的生长，所得的磷酸铁锂倍率性能不如水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料包括基体以及依次包覆于所述基体表面的Li0.53WO3包覆层和碳包覆层；

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其中，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸为100-600nm；

3.一种制备磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述溶剂的添加量满足：所述混合溶液中的Fe元素的浓度为0.01-0.08mol/L；

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，以P元素计的所述磷酸铁、以Fe元素计的所述磷酸铁、...

【技术特征摘要】

1.一种磷酸铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极材料包括基体以及依次包覆于所述基体表面的li0.53wo3包覆层和碳包覆层；

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料，其中，所述磷酸铁锂正极材料的晶粒尺寸为100-600nm；

3.一种制备磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述溶剂的添加量满足：所述混合溶液中的fe元素的浓度为0.01-0.08mol/l；

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，以p元素计的所述磷酸铁、以fe元素计的所述磷酸铁、以c元素计的所述碳源、以w元素计的所述钨源和以ti元素计的所述钛源的用量摩尔比为1：0.97-0.99：0.3-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：韦韩信，应道发，陈扩，吕阳，龚轩林，姜谦乐，陈宝辉，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：