一种多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池正极材料技术领域，公开了一种多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料及其制备方法。合成过程主要包括多孔碳的分散、前驱体FePO4·2H2O/多孔碳的复合、产物多孔碳原位包覆磷酸铁锂复合正极材料的合成。该多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料中的多孔碳占0.5~15wt%，磷酸铁锂占85~99.5%，其余为有机碳源热解后的残留碳，占0~10%，通过原位包覆可以将大部分磷酸铁锂颗粒限制在碳孔内，因而得到的复合正极材料颗粒尺寸小且均匀性好。多孔碳的碳壁实现了对磷酸铁锂颗粒的“均匀包覆”，同时最大程度减少颗粒间的团聚。多孔碳原位包覆磷酸铁锂复合正极材料具有良好的充放电性能、稳定的循环性能及倍率性能；整个材料新颖，合成工艺简单，便于大规模产业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源材料
，特别涉及。
技术介绍
能源是整个世界发展和经济增长最基本的动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，过去传统的化石燃料(煤炭、石油、天然气)已经无法满足人类逐年增长的能源需求。为了实现整个社会的可持续发展，探索和开发可替代化石燃料并具备高效、清洁、安全、 经济等特点的可再生能源成为新世纪能源材料及能源技术发展的战略目标。作为一种新型的能源产品，锂离子二次电池因具有放电电压高、比能量和比功率高、循环寿命长以及环境污染小的突出特点，受到科学研究和工业生产的双重青睐，被广泛运用于移动通信设备、笔记本电脑、仪器仪表等领域，随着这些年锂离子电池的迅猛发展，未来将作为动力能源在电动汽车和混合动力汽车上不断扩展。目前的锂离子二次电池体系中，正极材料的比容量大小将决定电池的容量，同时也是限制锂电池电化学性能提高、生产成本下降的关键因素。早期的LiCo02、LiNiO2正极材料受到成本、安全性和环境污染等问题的制约，难以成为绿色能源材料的典型代表；层状 LiMnO2和尖晶石LiMn2O4则因结构畸变会导致容量的迅速衰减，材料的高温循环稳定性差， 不适合运用在动力电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料，其特征在于，其组分以质量分数计：多孔碳占０．５～１５％，磷酸铁锂占８５～９９．５％，其余为有机碳源热解后的残留碳，占０～１０％。

【技术特征摘要】
1.一种多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料，其特征在于，其组分以质量分数计多孔碳占0. 5 15%，磷酸铁锂占85 99. 5%，其余为有机碳源热解后的残留碳，占0 10%。2.根据权利要求1所述的多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于具体制备过程如下(1)多孔碳的分散称取一定量的孔径为5 200nm的多孔碳，将其放入广IOL的溶剂中，强力搅拌2、h后，超声分散0.5 10h，最终得到多孔碳的悬浮液，备用；(2)前躯体FePO4· 2H20/多孔碳的复合将三价铁源和磷源用去离子水溶解并配成0. 0广5mol/L的溶液；按体积比1:广1. 2将相同浓度的三价铁源和磷源溶液混合，以 Γ50πι1/πι η的进料速度用蠕动泵将其送入持续搅拌的步骤1制备得到多孔碳悬浮液中，同时用蠕动泵送入氨水调节PH范围为1. 85^2. 35，等到铁、磷混合溶液滴定完毕后，再继续搅拌2、h，然后用去离子水洗涤沉淀物至中性并过滤、在8(T12(TC干燥12 24h ；得到前躯体 FePO4 · 2H20/多孔碳，备用；(3)产物多孔碳原位包覆磷酸铁锂的合成按Li:Fe=ri. 1 1称取锂源和步骤2制备的前躯体FePO4 · 2H20/多孔碳，研磨Hh将原材料混合均勻，在比例为95:5的ArM2的保护气氛下以3 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：范丽珍，刘金坤，冯玉川，陈立功，
申请(专利权)人：北京科技大学，河北善鑫泰瑞电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11