一种微纳米掺杂金属离子磷酸铁锂正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了属于锂离子电池正极材料制备技术领域的一种微纳米掺杂金属离子磷酸铁锂正极材料的制备方法。此方法首先通过液相均相反应实现准确的铁磷比，同时，在连续液相反应过程加入掺杂金属离子，提高材料的导电性和振实密度；在后续制备过程中，通过准确的锂、铁、磷比及碳含量控制，良好的分散及快速喷雾干燥实现前驱材料的均匀分散和良好的碳包覆；然后在气氛保护下以较低温度和较短时间热处理得到粒度分布较窄、振实密度高、流散性好的微纳米级尺度掺杂金属离子磷酸铁锂正极材料。本发明专利技术制备方法可大规模生产，工艺简单，成本低廉。在太阳能、风能及电动汽车等领域所应用的高功率型锂离子电池制备方面有很大的应用价值和良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可充电化学电源电极材料制备
，特别涉及一种高功率锂离子电池用微纳米尺度掺杂磷酸铁锂正极材料的制备方法。
技术介绍
磷酸亚铁锂(LiFePO4)是近几年发展起来的一种锂离子电池新型正极材料。其原材料来源丰富，比容量高，循环寿命长，环境污染小。目前，已广泛应用于新一代动力型或储能型锂离子电池。然而，大多数商业化的磷酸铁锂由于直接采用固相高温烧结工艺，在原料混合、干燥、烧结等方面存在缺陷，因此，大规模生产产品的性能不够稳定，批量一致性较差，导致材 料制造成本增加，加上不同厂家电池制备工艺差异，产品的推广应用受到影响，从而也严重制约了其大规模生产；另外，表现在其大电流充放电性能、低温性能等方面仍存在不足，致使电池功率密度、操作性能和使用范围也受到限制。因此，必须提出一套创新工艺路线从根本上解决磷酸铁锂材料存在的上述瓶颈问题。高温固相法磷酸铁锂材料制备工艺简单，但反应物不易混合均匀，有些工艺采用球磨混合，烧结时间长，耗时耗能，合成的产物粒度分布较宽，粒度大小为微米尺度，形貌不规则，不同批次材料的电化学性能差异较大。这是因为固相法很难准确的控制锂、铁、磷比例，产品组成、纯度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微纳米掺杂金属离子磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）按照Fe与掺杂金属离子之和与P的摩尔比为1：1称量铁源、磷源及掺杂金属离子化合物，将三者分别溶于水配制成溶液，然后将铁源和磷源溶液混合得到Fe和P总浓度为0.75？2mol/L的混合溶液，掺杂金属离子量为掺杂金属离子与Fe总摩尔的0.01~0.05，掺杂金属离子化合物溶液的浓度为0.1~1mol/L；配制浓度为0.1？3mol/L的碱性溶液；（2）在反应器中加入去离子水及理论生成的磷酸铁质量0.1%~0.5%的分散剂，以200？2000r/min的速度搅拌分散均匀，反应0.5？4小时；？（3）将步骤（1）中...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲薇华，万水田，
申请(专利权)人：清华大学，内蒙古三信实业有限公司，
类型：发明
国别省市：