一种磷酸铁锂电极材料的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种磷酸铁锂电极材料的制造方法，依次包括如下步骤：（1）按照一定的比例，将Li1-xRx+yFe1-yPO4、金属化合物、导电助剂加入到搅拌容器中，并加入去离子水后充分搅拌混合，从而得到混合物；（2）将混合物放入干燥箱中进行干燥处理，其中干燥温度为120-140℃，干燥时间为7-8小时；（3）制作粉体，将干燥后的混合物投入研磨机中进行研磨，得到所述混合物的粉体；（4）将所述混合物粉体放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为350-400℃，煅烧时间为40-60分钟，最后得到所述所述磷酸铁锂电极材料的烧结料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电极材料领域，特别是涉及。
技术介绍
锂离子电池具有电压高、无记忆效应、能量密度高及循环性能良好等特点，已广泛用于移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等便携式电子设备中。锂离子电池的正极材料的性能决定了锂离子电池的性能。目前，传统的锂离子电池正极材料包括钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)和锰酸锂(LiMnO2),由于钴有毒且钴资源有限、镍酸锂制备困难、锰酸锂的循环性能和高温性能差。因此，这些锂离子电池正极材料无法满足锂离子电池向比容量高、寿命长、成本低和环境兼容方面发展的要求。橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFeP04)正极材料是目前业内普遍使用的正极材料，这是因为该材料具有来源丰富、价格低廉、无环境污染、容量较高、稳定性好、安全可靠等优点。但是与上述传统材料相比，磷酸铁锂正极材料的电子电导率和离子扩散速率极低，因而在高电流密度下充放电容量很低，只能在极小电流下进行充放电，这就大大限制了其在实际中的应用。因此，如何提高磷酸铁锂的电子电导率是当前业内亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了，该方法可以提高磷酸铁锂电极材料的电子电导率和例子扩散速率，从而提高锂电池的性能。本专利技术提出的磷酸铁锂电极材料的制造方法依次包括如下步骤:(I)按照一定的比例，将LihRj^yFehPO4、金属化合物、导电助剂加入到搅拌容器中，并加入去离子水后充分搅拌混合,从而得到混合物；(2)将混合物放入干燥箱中进行干燥处理，其中干燥温度为120_140°C，干燥时间为7-8小时；(3)制作粉体，将干燥后的混合物投入研磨机中进行研磨，得到所述混合物的粉体；(4)将所述混合物粉体放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为350-400°C，煅烧时间为40-60分钟，最后得到所述所述磷酸铁锂电极材料的烧结料。其中，步骤(1)中，按照重量份计，所述的比例为:LihUenPC^ 90-110 份金属化合物15-25份导电助剂5-15份其中，LihRj^yFehPO4为在锂位和铁位都含有替位金属元素R的磷酸铁材料，替位金属元素R为从由铝、镍、钛和镁组成的组中选择的任意一个金属元素或任意两个金属元素，并且，0.06 ≤ X ≤ 0.15,0.06 ≤ y ≤0.15 ；其中，金属化合物为由硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴、硝酸钠、硝酸钾、醋酸铁、醋酸镍、醋酸钴、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、氯化钠和氯化钾所组成的组中选择的一种或两种；其中，导电助剂为由乙炔黑、导电石墨、导电碳黑、碳纳米管、蔗糖和葡萄糖所组成的组中选择的一种或两种。本专利技术具有如下的有益效果:1.通过采用替位金属元素来部分取代磷酸铁锂中的锂和铁，可以提高磷酸铁锂电极材料的电容量，并且还能提升其充放电性能；2.加入金属化合物，可以降低磷酸铁锂电极材料在烧结过程中的烧结温度、缩短烧结时间；3.加入导电助剂，更进一步提高磷酸铁锂电极材料的放电比容量。【具体实施方式】下面介绍本专利技术提出的磷酸铁锂电极材料的制造方法，所述方法依次包括如下步骤:(1)按照一定的比例，将LihRj^yFehPO4、金属化合物、导电助剂加入到搅拌容器中，并加入去离子水后充分搅拌混合,从而得到混合物；(2)将混合物放入干燥箱中进行干燥处理，其中干燥温度为120_140°C，干燥时间为7-8小时；(3)制作粉体，将干燥后的混合物投入研磨机中进行研磨，得到所述混合物的粉体；(4)将所述混合物粉体放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为350-400°C，煅烧时间为40-60分钟，最后得到所述所述磷酸铁锂电极材料的烧结料。其中，步骤(1)中，按照重量份计，所述的比例为:LihUenPC^ 90-110 份金属化合物15-25份导电助剂5-15份其中，LihRj^yFehPO4为在锂位和铁位都含有替位金属元素R的磷酸铁材料，替位金属元素R为从由铝、镍、钛和镁组成的组中选择的任意一个金属元素或任意两个金属元素，并且，0.06 ≤ X ≤ 0.15,0.06≤ y ≤ 0.15 ；其中，金属化合物为由硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴、硝酸钠、硝酸钾、醋酸铁、醋酸镍、醋酸钴、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钠、碳酸钾、氯化钠和氯化钾所组成的组中选择的一种或两种；其中，导电助剂为由乙炔黑、导电石墨、导电碳黑、碳纳米管、蔗糖和葡萄糖所组成的组中选择的一种或两种。下面介绍本专利技术的优选实施例:本专利技术的磷酸铁锂电极材料的制造方法依次包括如下步骤:(1)称取100重量份的Li1IRj^yFehPO4JO重量份的金属化合物以及10重量份的导电助剂加入到搅拌容器中，并加入去离子水后充分搅拌混合，从而得到混合物；(2)将混合物放入干燥箱中进行干燥处理，其中干燥温度为130°C，干燥时间为7小时20分钟；(3)制作粉体，将干燥后的混合物投入研磨机中进行研磨，得到所述混合物的粉体；(4)将所述混合物粉体放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为380°C，煅烧时间为45分钟，最后得到所述所述磷酸铁锂电极材料的烧结料。其中，LihRj^yFehPO4为在锂位和铁位都含有替位金属元素R的磷酸铁材料，替位金属元素R为钛，χ=0.1, y=0.1 ；其中，金属化合物为硝酸钴或氯化钠；其中，导电助剂为导电石墨或导电碳黑；至此已对本专利技术做了详细的说明，但前文的描述的实施例仅仅只是本专利技术的优选实施例，其并非用于限定本专利技术。本领域技术人员可对本专利技术做任何的修改，而本专利技术的保护范围由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铁锂电极材料的制造方法，依次包括如下步骤：（1）按照一定的比例，将Li1?xRx+yFe1?yPO4、金属化合物、导电助剂加入到搅拌容器中，并加入去离子水后充分搅拌混合，从而得到混合物；（2）将混合物放入干燥箱中进行干燥处理，其中干燥温度为120?140℃，干燥时间为7?8小时；（3）制作粉体，将干燥后的混合物投入研磨机中进行研磨，得到所述混合物的粉体；（4）将所述混合物粉体放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为350?400℃，煅烧时间为40?60分钟，最后得到所述所述磷酸铁锂电极材料的烧结料。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂电极材料的制造方法，依次包括如下步骤: (1)按照一定的比例，将LihRj^yFehPOp金属化合物、导电助剂加入到搅拌容器中，并加入去离子水后充分搅拌混合，从而得到混合物； (2)将混合物放入干燥箱中进行干燥处理，其中干燥温度为120-140°C，干燥时间为7-8小时； (3)制作粉体，将干燥后的混合物投入研磨机中进行研磨，得到所述混合物的粉体； (4)将所述混合物粉体放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为350-400°C，煅烧时间为40-60分钟，最后得到所述所述磷酸铁锂电极材料的烧结料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 其中，步骤(1)中，按照重量份计，所述的比例为:Li1-XRxtyFe^yPO4 90-110 份； 金属化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛国芳，
申请(专利权)人：溧阳市东大技术转移中心有限公司，
类型：发明
国别省市：