一种磷酸锰铁锂材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，公开了一种磷酸锰铁锂材料及其制备工艺，该磷酸锰铁锂材料在制备过程中添加有钛/二氧化硅气凝胶，铁源、锰源和磷源共沉淀在钛/二氧化硅气凝胶上，可以保持铁离子和锰离子为稳定和统一的价态，减少锰的溶出；并且可以帮助构建具有三维构型的材料，硅原子框架也可以提高材料的稳定性，为锂离子的传输和电子的转移提供了高导电性的网络，钛原子的掺杂更是能够改变材料的电子结构，增加材料导电性，进一步加快锂离子的传导效率，优化电子的传输路径，解决了磷酸锰铁锂材料导电性不好，锂离子扩散速率慢的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池，具体涉及一种磷酸锰铁锂材料及其制备工艺。

技术介绍

1、在锂离子电池用正极材料中，磷酸盐正极材料是最具有代表性的，磷酸盐正极材料中的磷酸铁锂和磷酸锰锂都是常用的锂离子正极材料之一，两者都具有稳定的橄榄石结构和理论比容量，与磷酸铁锂相比，磷酸锰锂具有较高的氧化还原电位，从而能够提供更高的能量密度，尽管如此，两种材料的离子电导率和离子动力学都较低，尤其是在高倍率条件下，磷酸锰锂比磷酸铁锂更难获得高容量。为了克服这些问题，结合两者之间的优势，将铁和锰共同掺杂在磷酸盐正极材料中，可以获得最大的能量密度和倍率性能。

2、然而，这种磷酸锰铁锂材料也存在两个固有的缺陷，一个是因为材料结构中强烈的p-o键限制了电子的自由运动，造成电子电导率低及较差的导电性能；二是该材料的一维锂离子扩散路径导致传输速率慢，储能能力有限，并影响其电化学性能。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种磷酸锰铁锂材料及其制备工艺，以解决磷酸锰铁锂材料导电性不好以及锂离子扩散速率慢的问题。</p>

2、本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，所述钛/二氧化硅气凝胶与磷源的质量比为（1.1～1.4）：1。

3.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，所述钛前驱体包括钛酸四丁酯、钛酸乙酯和钛酸四异丙酯中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，所述钛/二氧化硅气凝胶按照以下方法制备得到：在溶剂中加入钛前驱体和酸催化剂，搅拌溶解后加入正硅酸乙酯和水，在60～65℃水浴条件下进行溶胶-凝胶反应，凝胶形成后在50～...

【技术特征摘要】

1.一种磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，所述钛/二氧化硅气凝胶与磷源的质量比为（1.1～1.4）：1。

3.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，所述钛前驱体包括钛酸四丁酯、钛酸乙酯和钛酸四异丙酯中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料的制备工艺，其特征在于，所述钛/二氧化硅气凝胶按照以下方法制备得到：在溶剂中加入钛前驱体和酸催化剂，搅拌溶解后加入正硅酸乙酯和水，在60～65℃水浴条件下进行溶胶-凝胶反应，凝胶形成后在50～60℃水浴条件下老化5～7天得到钛/二氧化硅气凝胶。

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭新乔，陈涛，余锋磊，成江涛，龙志林，林桃，赵宁馨，
申请(专利权)人：湖南裕能新能源电池材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：