一种均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料及其制备方法技术

技术编号:45540518 阅读:29 留言:0更新日期:2025-06-13 17:43
本发明专利技术公开了均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料及其制备方法,涉及磷酸铁锂正极材料技术领域,包括磷酸铁锂基体颗粒,所述磷酸铁锂基体颗粒外部包覆有复合碳层,复合碳层中掺杂有铈改性碳化钽纳米晶体;铈改性碳化钽纳米晶体的制备方法为:将五乙氧基钽与硝酸铈溶于乙二醇中,加入尿素作为沉淀剂,经微波辅助溶剂热法合成Ta‑Ce‑O前驱体;将Ta‑Ce‑O前驱体与酚醛树脂混合后进行球磨,烧结后即得到铈改性碳化钽纳米晶体;通过在复合碳层中少量多次地引入铈改性碳化钽纳米晶体,可以实现复合碳层的均匀包覆,并且增强磷酸铁锂正极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磷酸铁锂正极材料,具体涉及一种均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料及其制备方法


技术介绍

1、磷酸铁锂(lifepo4)作为一种广泛应用于正极材料领域的物质,其独特的橄榄石型结构赋予了它诸多优点:高安全性、长循环寿命以及出色的热稳定性。此外,由于磷酸铁锂不含镍等有害元素,它对环境的污染相对较小。

2、然而,针对磷酸铁锂电化学性能的提升,亟需解决其固有的局限性,包括导电性差、振实密度低、能量密度低以及低温性能不足等。通过优化粒径、碳包覆处理以及进行离子掺杂改性,对于磷酸铁锂材料性能的优化和高能量密度电池的开发具有实际意义。

3、在现有技术中,用导电物质包覆磷酸铁锂材料是提高其倍率和低温性能的关键手段,其中碳材料作为最简单、最经济的一种优良选择备受青睐。碳包覆能够发挥多重作用:碳可作为还原剂,有效防止磷酸铁锂材料中fe2+的氧化;碳包覆能显著提升材料的电子电导率;同时,碳包覆能在一定程度上阻隔颗粒间的直接接触,有效抑制颗粒的过度生长。

4、然而,当前市场上的碳包覆技术主要依赖于有机碳源,例如葡萄糖、蔗糖等,通过高温还原本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,包括磷酸铁锂基体颗粒,所述磷酸铁锂基体颗粒外部包覆有复合碳层,所述复合碳层中掺杂有铈改性碳化钽纳米晶体;

2.根据权利要求1所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,所述铈改性碳化钽纳米晶体的制备方法为:

3.根据权利要求2所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,在步骤一中,所述五乙氧基钽与硝酸铈的总质量与乙二醇的体积量之比为1g:(10-20)mL。

4.根据权利要求2所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,在步骤一中,所述五乙氧基钽与硝酸铈的总重量与尿素的重量之比为1:(1.5-2.5...

【技术特征摘要】

1.一种均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,包括磷酸铁锂基体颗粒,所述磷酸铁锂基体颗粒外部包覆有复合碳层,所述复合碳层中掺杂有铈改性碳化钽纳米晶体;

2.根据权利要求1所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,所述铈改性碳化钽纳米晶体的制备方法为:

3.根据权利要求2所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,在步骤一中,所述五乙氧基钽与硝酸铈的总质量与乙二醇的体积量之比为1g:(10-20)ml。

4.根据权利要求2所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,在步骤一中,所述五乙氧基钽与硝酸铈的总重量与尿素的重量之比为1:(1.5-2.5)。

5.根据权利要求2所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,在步骤二中,所述球磨采用氧化锆磨球,球料比为10:1,转速为300-400rpm,球磨时间为2-4h。

6.根据权利要求1所述的均匀碳包覆磷酸铁锂正极材料,其特征在于,所述复合碳层为有机碳源和无机碳源按照1:(1.5-2)的碳摩尔比组成的组合物,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈涛蒋文佳王跃林苏雨佳刘惠美练平
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:

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