锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法技术

技术编号:8454269 阅读:159 留言:0更新日期:2013-03-21 22:58
本发明专利技术提供了锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法。它将铁源、碳源、锂源、磷酸根源、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0.5-10℃/min的速度升温加热,在300-400℃保温2-5小时,在500-850℃煅烧3-28h,随炉冷却至室温,粉碎分级得到锂离子电极正极材料。本发明专利技术实现了采用廉价的三价铁源,且实现了金属离子的掺杂并一步合成所得的磷酸铁锂复合材料,制备的磷酸铁锂正极材料倍率性能好,且合成过程易于控制,适合产业化生产,所制得的材料颗粒均匀,结晶度高,放电容量好,循环性能稳定。

【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方法,特别是多元掺杂制备高倍率磷酸铁锂正极材料的方法。技术背景 橄榄石型磷酸铁锂因其成本低、对环境友好、循环寿命长、良好的热稳定性和高的安全性能等优点而被认为是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(I)、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;(2)、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Fe3+被氧化,目前大多数研究常用价格较昂贵的Fe3+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,然而有关其高倍率充放电性能的提高还需要进一步的研究。因此,以提高倍率充放电性能为核心,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锂的合成方法较多,主要有固相法、溶胶凝胶法、水热合成法本文档来自技高网...

【技术保护点】
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:将锂源、三价铁源、磷酸根源、碳源、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,掺杂的离子是Co、Mo、W、Ni中的3或4种,将该混合物在氮气中以0.5?10℃/min的速度升温加热,在300?400℃保温2?5小时,在500?850℃煅烧3?28h,随炉冷却至室温,粉碎分级得到锂离子电极正极材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姜应律陈海涛陈蕾杨国凯熊辉
申请(专利权)人:浙江南都电源动力股份有限公司杭州南都电池有限公司杭州南都能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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