一种具有等级结构的硅酸亚铁锂锂离子电池正极材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有等级结构的硅酸亚铁锂锂离子电池正极材料及制备方法。该硅酸亚铁锂正极材料是一种单个的晶粒由更微小的相同或相近尺寸的晶粒构成，所述的晶粒具有0-3维的晶形。本发明专利技术是采用乙醇、乙二醇或多元醇辅助水热反应在低温条件制备具有等级结构的硅酸亚铁锂，本发明专利技术也包括具有等级结构的硅酸亚铁锂与碳复合的高性能锂离子二次电池正极材料。利用本发明专利技术制备的材料可具有微米或纳米级别的等级结构，其优点是分散性能好，振实密度密度高，且电解液能够很好地渗入特殊形貌的等级结构中，具有良好的电子导电性和锂离子扩散性能；而且，还具有较高的放电比容量，较好的倍率性能，特别适合于用作锂离子动力电池的正极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二次锂离子电池用正极材料及其制备，具体为具有等级结构的硅酸亚铁锂正极材料及其制备方法。
技术介绍
在2005年，Nyte' n首次报道硅酸亚铁锂(Li2FeSiO4)作为锂离子电池正极材料，具有自然储量丰富、无毒、环境友好、良好的化学和电化学稳定性和高的可逆比容量等特点。关于Li2FeSiO4的制备方法有:高温固相法、液相法(溶胶凝胶法，水热法和水热辅助溶胶凝胶法)和微波法等。例如:W02008123311A1, KOJIMA T0SHIKATSU 等《METHOD FORPRODUCING LITHIUM SILICATE COMPOUND》，采用Li2SiO3与碳酸盐混合采用二氧化碳作为保护气体煅烧制备样品。该专利技术的硅酸亚铁锂材料制备工艺简单、安全且成本低廉。中国专利申请201210250132.0，张友祥等，《一种利用流变相反应制备硅酸亚铁锂正极材料的方法》，包括:按照摩尔比为锂离子:铁离子:硅离子=2:1:1分别称量锂源、铁源和硅源化合物，依据反应物质量总和的9% 30%称量碳源化合物；将上述反应原料混合，加入少量溶剂，将体系调制成流变态前驱体；将流变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有等级结构的硅酸亚铁锂材料，用于锂离子电池正极，其特征是：该材料是一种单个的晶粒由更微小的相同或相近尺寸的晶粒构成，所述的晶粒具有0?3维的晶形。

【技术特征摘要】
1.一种具有等级结构的硅酸亚铁锂材料，用于锂离子电池正极，其特征是:该材料是一种单个的晶粒由更微小的相同或相近尺寸的晶粒构成，所述的晶粒具有0-3维的晶形。2.如权利要求1所述的一种具有等级结构的硅酸亚铁锂材料的制备方法，包括以下步骤: 1)在有机醇与蒸馏水的混合溶剂中加入铁盐和有机酸或者有机胺，搅拌均匀配成铁离子浓度为0.0001 3M溶液，有机醇与蒸馏水体积配比为40:20 0:60，待用； 2)将硅源材料和锂盐分散在蒸馏水中，搅拌10飞0分钟，配成硅及锂离子浓度各为0.0OOf 3M混合液待用； 3)将步骤I)的混合溶液和步骤2)的混合溶液混合搅拌10-60分钟装入反应釜，其混合的反应物中锂:铁:娃摩尔比=2:1:1、:1:1 ； 4)将步骤3)的反应釜放入水热反应箱在水热条件下反应，所得产物进行洗涤和干燥得到等级结构的硅酸亚铁锂；或者还进行下一步， 5)对步骤4)获得的等级结构的娃酸亚铁锂进行碳包覆或碳复合,得到碳包覆或碳复合的等级结构硅酸亚铁锂材料。3.根据权利要求2所述的一种具有等级结构的硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，步骤I)所述的锂源为氢氧化锂、醋酸锂、碳酸锂、氯化锂、硫酸锂或硝酸锂中的一种以上。4.根据权利要求2所述的一种具有等级结构的硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，步骤I)所述的有机醇为乙醇、乙二醇或多元醇。5.根据权利要求2所述的一种具有等级结构的硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，步骤I)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：木士春，杨金龙，康小春，胡林，龚雪，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：