锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法，将三价铁源、碳源、磷酸根源、锂源、掺杂离子混合均匀，通过干燥等工序得到磷酸铁锂前驱体混合物，将混合物在还原性气氛中以0.1-10℃/min的速度升温加热，在200-800℃煅烧5-25h，然后随炉冷却至室温，磨细得到锂离子电极正极材料。该制备方法工艺简单，成本低，所得锂电极正极材料具有良好的放电和循环性能，工艺参数容易控制，批次稳定性好，适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池正极材料的制备领域，具体涉及一种采用三价铁源制备锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的方法。
技术介绍
橄榄石型LiFePO4因其低成本、对环境友好、长循环寿命、良好的热稳定性和高的安全性能等优点而被认为是锂离子动力电池的最佳正极材料之一。虽然LiFePO4拥有诸多优点，但是它还存在以下二个方面的缺点阻碍了其实用化进程(1)电子导电率和锂离子扩散速率较低，导致初始容量损失和高倍率充放电性能较差；( 合成过程中LiFePO4的纯度控制困难，即使严格控制合成条件，还是不可完全避免狗3+被氧化，目前大多数研究常用价格较昂贵的狗3+化合物作铁源，增加了制备成本。(3) LiFePO4的振实密度较低，导致其体积比能量较低。目前关于LiFePO4电子导电率和锂离子扩散速率的改善已经取得了一定的进展，然而有关其制备成本的降低和振实密度的提高两方面还需要进一步的研究。因此，以降低LiFePO4的制备成本、改善其振实密度为核心，并利用碳和金属离子复合掺杂改性来改善材料的导电率，旨在研制出制备成本低、具有振实密度较高和电化学性能优良的LiFePO4正极材料。目前，锂离子正极材料磷酸铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：将三价铁源、碳源、磷酸根源、锂源、掺杂离子混合均匀，通过干燥工序得到磷酸铁锂前驱体混合物，将混合物在还原性气氛中以０．１－１０℃／ｍｉｎ的速度升温加热，在２００－８００℃煅烧５－２５ｈ，然后随炉冷却至室温，磨细得到锂离子电极正极材料，具体操作步骤如下：（１）将一定量的分散剂加入到去离子水中搅拌均匀后，再将一定量的炭黑，加入其中，分散、浸润１１－１３小时后得炭黑浆，要求，炭黑、分散剂与去离子水的质量比为：（２４－６０）∶（４．８－１２）∶（１０００－１５００）；（２）将步骤（１）制得的炭黑浆加入搅拌磨中，再依次加入三价铁源、磷酸根源、碳源...

【技术特征摘要】
1.锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法，其特征在于将三价铁源、碳源、磷酸根源、锂源、掺杂离子混合均勻，通过干燥工序得到磷酸铁锂前驱体混合物，将混合物在还原性气氛中以0. I-IO0C /min的速度升温加热，在200_800°C煅烧5_25h，然后随炉冷却至室温，磨细得到锂离子电极正极材料，具体操作步骤如下(1)将一定量的分散剂加入到去离子水中搅拌均勻后，再将一定量的炭黑，加入其中，分散、浸润11-13小时后得炭黑浆，要求，炭黑、分散剂与去离子水的质量比为 (24-60) (4.8-12) (1000-1500)；(2)将步骤(1)制得的炭黑浆加入搅拌磨中，再依次加入三价铁源、磷酸根源、碳源、 Mg2+化合物、锂源，充分搅拌4-8小时，得磷酸铁锂前驱体混合物，要求，磷酸铁锂前驱体混合物中锂、铁和磷的摩尔比为(1-1.05) 1 (1-1.05)；(3)将步骤( 制得的磷酸铁锂前驱体混合物用去离子水稀释后进行喷雾干燥；(4)将干燥后的物质放在管式炉中烧结，在氮气气氛中以0.I-IO0C /min的速度升温加热，升温到380-420°C时，开始保温4. 5-5. 5小时，然后升温到650-800°C时，再次保温 6. 5-7. 5小时，然后再降温到室温，即制得磷酸铁锂正极材料。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海涛，陈雷，刘大军，徐小明，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：34