提高磷酸铁锂材料高温循环性能和离子电导的改性方法技术

技术编号:6526233 阅读:611 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种提高磷酸铁锂材料高温循环性能和离子电导的改性方法,主要是利用含硅、铝、钛的有机化合物与磷酸铁锂混合,经过一定的热处理,将二氧化硅、氧化铝或氧化钛包覆到磷酸铁锂材料表面,达到改善其电化学性能的目的。经过包覆改性的磷酸铁锂,其高温循环性能和高倍率充放电电流循环容量均得到提高,制成的电极的阻抗明显减小。使得这种材料可以应用到更多的领域。本包覆方法工艺简单,成本低廉,产品性能稳定可控,适用于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学电池领域,主要涉及到一种提高磷酸铁锂材料高温循环性能和离子电导的包覆改性方法。
技术介绍
近年来,锂离子电池以其轻便高效、循环寿命长、安全性能好等特点,使其应用领域不断扩大,并逐渐应用到电动汽车领域。而制约其发展的是正极材料的性能一直无法得到满足,磷酸铁锂(LiFePO4)具有高质廉价、绿色环保的特点,符合电动汽车应用领域的要求,市场前景巨大。磷酸铁锂属于橄榄石型结构,其理论容量较高,为170mAh/g,电压平台约为 3. 45V。由于其自身电子和离子电导率均很低,在大电流充放电条件下,其内部磷酸铁锂材料得不到充分利用,从而导致在实际应用过程中磷酸铁锂的理论容量得不到发挥,其电化学性能也较差,所以实际应用一般都要采取一些改性手段来改善磷酸铁锂的性能。对于电子导电性差的问题,常用的改性方法是加入导电性物质和高价阳离子掺杂,在磷酸铁锂材料中加入分散性能好的导电剂,如碳、金属、金属氧化物以及导电聚合物等,这些导电剂的引入能明显提高颗粒之间的导电性能,制备的LiFePO4利用效率高,快速充放电能力得到明显提高。同时高价阳离子掺杂也是一种有效的手段,它的好处是既提高了材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高磷酸铁锂材料高温循环性能和离子电导的包覆改性方法,其特征是:以含硅、铝、钛三种元素中任一元素的有机化合物作氧化物源,均匀混合到磷酸铁锂粉体中制得前驱体,对所述前驱体进行热处理使含硅、或铝、或钛的有机化合物分解,以纳米二氧化硅、或纳米氧化铝、或纳米氧化钛的形式沉积在磷酸铁锂材料颗粒表面。

【技术特征摘要】
1.一种提高磷酸铁锂材料高温循环性能和离子电导的包覆改性方法,其特征是以含硅、铝、钛三种元素中任一元素的有机化合物作氧化物源,均勻混合到磷酸铁锂粉体中制得前驱体,对所述前驱体进行热处理使含硅、或铝、或钛的有机化合物分解,以纳米二氧化硅、 或纳米氧化铝、或纳米氧化钛的形式沉积在磷酸铁锂材料颗粒表面。2.根据权利要求1所述的改性方法,其特征是,前驱体的制备方法为将所述有机化合物溶于溶剂配制成浓度为1 5M的溶液,再加入适量的柠檬酸和聚乙烯醇作为螯合剂,在 50°C左右连续搅拌形成粘度合适的溶胶,然后加入磷酸铁锂粉体继续搅拌2 5小时后放于干燥箱中在60 80°C下烘干...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵世玺李颖达南策文陈卫强
申请(专利权)人:清华大学深圳研究生院
类型:发明
国别省市:94

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