一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种高倍率磷酸铁锂正极材料及其制备方法。本发明专利技术包括如下步骤：将锂源、磷源、铁源及掺杂剂混合砂磨、喷雾干燥及焙烧得到磷酸铁锂；将磷酸铁锂与吲哚‑3‑甲醛溶液及含有氨基的化合物在酸性条件下反应、喷雾干燥生成LFP/C/N，LFP/C/N与稀土氧化物超声分散后再次焙烧得到稀土氧化物包覆的高倍率型磷酸铁锂正极材料，ReO<subgt;2</subgt;均匀包覆在磷酸铁锂正极材料表面。ReO<subgt;2</subgt;包覆层始终处于稳定状态，从而能够有效抑制磷酸铁锂活性物质与电解液反应产生副产物，提高电池的容量保持率与循环寿命。ReO<subgt;2</subgt;包覆层具有较低的Li<supgt;+</supgt;扩散势垒，能够有效提高Li<supgt;+</supgt;扩散速率，且ReO<subgt;2</subgt;与碳/氮材料复合组成的杂化层可以有效抑制电池充放电过程中产生的极化，从而增强磷酸铁锂的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池正极材料磷酸铁锂材料制备，具体涉及一种高倍率性能磷酸铁锂复合正极材料的制备及应用。

技术介绍

1、橄榄石结构的磷酸铁锂（lifepo4）正极材料，凭借其高安全性、循环稳定性及环境友好性等优点，在动力电池材料中极具应用优势。其兼顾了汽车企业对高安全性和高电性能电极材料的要求，因此被认为是动力电池领域最理想的正极材料之一。但是lifepo4材料的锂离子扩散速率仅约为10-14~10-16cm/s，导致其倍率性能较差，且在充放电过程，锂离子电池正极材料界面会与电解液产生相应的副反应，从而导致电池的阻抗增加，容量发生衰减，致使倍率性能进一步降低，循环容量保持率同样受到影响。

2、为了提升锂离子电池的倍率性能，同时进一步提升锂离子电池的循环容量保持率，正极材料表面涂覆技术应运而生，其功能是在正极材料表面形成一道屏障，阻止正极材料的活性物质与电解液发生副反应。此外，其还能极大提高材料的电导率，从而提升材料的倍率性能。目前市面最常见的包覆材料为碳包覆，其可以避免正极材料与电解液直接接触，同时提高材料电导率，但碳包覆会影响正极材料的压实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述的锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、柠檬酸锂中的一种或多种混合；所述的铁源包含磷酸铁、三氧化二铁、草酸亚铁中的一种或多种混合；所述的磷源包含磷酸铁、磷酸二氢锂、磷酸二氢铵、磷酸中的一种或多种进行混合；所述的掺杂剂包含硝酸钛、碳化钛、偏钒酸铵中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的锂源、磷源和铁源的摩尔比为：1~1.1：0.85~1.0：0.9~...

【技术特征摘要】

1.一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述s1步骤中，所述的锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、柠檬酸锂中的一种或多种混合；所述的铁源包含磷酸铁、三氧化二铁、草酸亚铁中的一种或多种混合；所述的磷源包含磷酸铁、磷酸二氢锂、磷酸二氢铵、磷酸中的一种或多种进行混合；所述的掺杂剂包含硝酸钛、碳化钛、偏钒酸铵中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的锂源、磷源和铁源的摩尔比为：1~1.1：0.85~1.0：0.9~1.0；所述掺杂剂的添加量为所述铁源质量的0.3 %~0.6 %，所述焙烧温度为680~730 ℃，保温时间7~10 h。

4.根据权利要求1所述的一种高倍率型磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，吲哚-3-甲醛溶液的添加量为b物质质量的20 %~30 %，去离子水与b物质的质量比为2~2.5:1，搅拌温度为60~80 ℃。

5. 根据权利要求1所述的一种高倍率型...

【专利技术属性】
技术研发人员：董巧巧，王杰，郑磊，沈维云，张驰，
申请(专利权)人：湖北兴发化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：