一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和锂离子电池技术

本申请提供一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和锂离子电池，涉及电池材料技术领域。本申请的磷酸锰铁锂正极材料的化学通式包括Li<subgt;x</subgt;Mn<subgt;y</subgt;Fe<subgt;1‑y‑z</subgt;Hf<subgt;z</subgt;PO<subgt;4</subgt;；其中，1≤x≤1.04，0.4≤y≤0.7，0.015≤z≤0.055。该磷酸锰铁锂正极材料的制备方法包括：将包含锂源、铁源、锰源、铪源和磷源在内的原料混合、研磨，得到粉末前驱体；将所述粉末前驱体进行一次烧结，得到磷酸锰铁锂正极材料。本申请通过在磷酸锰铁锂正极材料中掺杂铪元素，可以提高正极材料的稳定性，另外，还可通过铪元素与含氮碳层共同作用减少因锰溶出而导致电化学性能容易衰减的问题，提高了锂离子电池的放电容量和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池材料，尤其涉及一种磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

1、相比较于传统的铅酸电池而言，锂离子电池能够大规模发展的原因，是因其具有一系列的优点，比如：输出电压高、体积小高密度、无记忆效应、储存寿命长等等。而根据动力电池的要求，锂离子电池正极材料必须满足条件为：(1)具有较高的输出电压；(2)锂离子能够可逆地脱嵌，不发生或者少发生体积变化；(3)高的离子扩散系数。

2、目前，作为锂离子电池的正极材料主要包括：licoo2、linio2、limn2o4、lifepo4，这些材料已经得到了广泛地研究。其中，lifepo4以价格低廉、产量丰富、循环稳定性好等原因，被认为是具有发展前景的锂离子电池正极材料之一。由于其使用电压仅3.2v，倍率性能不足，电导率低等，不能满足高能量动力电池的要求，进而限制了lifepo4材料的进一步发展。又经过研究发现，磷酸铁锂通过锰的掺杂加入，可以提高其电压平台，但是锰基聚阴离子阴极的结构稳定性一直以来阻碍了该材料的发展。

3、因此，有必要研究一种新的磷酸锰铁锂正极材料来提高电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料的化学通式包括LixMnyFe1-y-zHfzPO4；

2.如权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料的表面还包括由有机胺类碳源和非胺类碳源混合形成的氮掺杂碳包覆层。

3.如权利要求2所述的磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料中的碳含量为3wt％-10wt％。

4.如权利要求1-3任一项所述的磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料的比表面积为6m2/g-30m2/g；

5.一种如权利要求1-4任一项所述的磷酸锰铁锂正...

【技术特征摘要】

1.一种磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料的化学通式包括lixmnyfe1-y-zhfzpo4；

2.如权利要求1所述的磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料的表面还包括由有机胺类碳源和非胺类碳源混合形成的氮掺杂碳包覆层。

3.如权利要求2所述的磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料中的碳含量为3wt％-10wt％。

4.如权利要求1-3任一项所述的磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂正极材料的比表面积为6m2/g-30m2/g；

5.一种如权利要求1-4任一项所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、甲酸锂、硅酸锂、硫酸锂、磷酸锂、草酸锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖科亮，孔令涌，李意能，冯泽，王鹏，王天祥，林静宜，
申请(专利权)人：曲靖市德方纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：