一种碳包覆的磷酸锰铁锂正极材料及制备方法、正极片和电池技术

技术编号:43438455 阅读:21 留言:0更新日期:2024-11-27 12:45
本发明专利技术公开了一种碳包覆的磷酸锰铁锂正极材料及制备方法、正极片和电池,制备方法包括:采用草酸盐共沉淀法形成铁锰前驱体;将草酸锰铁前驱体、锂源、磷源与包覆碳源的溶液球磨,得到第一浆料;将第一浆料烘干后在惰性气体保护下一次烧结,得到初次包覆物;将初次包覆物与有机碳源的溶液,球磨,得到第二浆料;将第二浆料烘干后在惰性气体保护下二次烧结,得到碳包覆磷酸锰铁锂正极材料。本发明专利技术的正极材料具有良好的均一性、以及优越的电化学性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料,尤其涉及一种碳包覆的磷酸锰铁锂正极材料及制备方法、正极片和电池


技术介绍

1、锂离子电池,作为一种卓越的储能设备,已被广泛应用于电动汽车(ev)、混合动力汽车(hev)、便携式电子设备以及电站电网中。随着能源基础设施预期将迅猛增长,我们迫切需要研发出能量和功率密度更高、循环寿命更长、安全性更强的阴极材料。

2、磷酸铁锂(lifepo4,lfp)电池最早是由goodenough团队于1997年开发,其良好的循环稳定性、低廉的成本和良好的安全性使其成为当前主要的动力电池体系之一。然而,其能量密度已趋于理论极限,难以满足未来市场对规模和质量的快速增长需求。因此,新型电化学体系电池的产业化已成为当务之急。被视为磷酸铁锂的下一代技术,磷酸锰铁锂兼具降低成本和提升性能两大属性,磷酸锰铁锂(limnxfe1-xpo4,0≤x≤1)以更高的电压平台(4.1v)脱颖而出,不仅拥有与lfp相同的质量比容量、物理化学性质、生产工艺和成本,而且因电压更高,在同等条件下能提升15-20%的能量密度。与三元材料相比,磷酸锰铁锂在成本和安全方面具本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,采用草酸盐共沉淀法形成铁锰前驱体,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,草酸盐为草酸钠、草酸铵与草酸钾中的一种或几种,亚铁盐为氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、醋酸亚铁以及氯化亚铁水合物、硝酸亚铁水合物、硫酸亚铁水合物与醋酸亚铁水合物中的一种或几种,锰盐为氯化锰、硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰以及氯化锰水合物、硝酸锰水合物、硫酸锰水合物与醋酸锰水合物中的一种或几种。

4.根...

【技术特征摘要】

1.一种碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,采用草酸盐共沉淀法形成铁锰前驱体,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,草酸盐为草酸钠、草酸铵与草酸钾中的一种或几种,亚铁盐为氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、醋酸亚铁以及氯化亚铁水合物、硝酸亚铁水合物、硫酸亚铁水合物与醋酸亚铁水合物中的一种或几种,锰盐为氯化锰、硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰以及氯化锰水合物、硝酸锰水合物、硫酸锰水合物与醋酸锰水合物中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,抗氧化剂为抗坏血酸,抗氧化剂用量为亚铁盐质量的1~10wt%;

5.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,锂源为氢氧化锂、碳酸锂、乙酸锂与草酸锂中的一种或几种,磷源为磷酸、磷酸二氢铵与磷酸氢二铵中的一种或几种,所述包覆碳源为蔗糖、纤维素、淀粉、麦糊精、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、草酸、抗坏血酸、柠檬酸与酒石酸中的一种或几种。

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘倩瑜范星吴乾鑫贾欣怡袁丽只朱小宁
申请(专利权)人:陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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