[發(fā)明專利]一種同時(shí)摻氟和摻鋯的硅酸亞鐵鋰正極材料的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010507828.8
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN102013483A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童慶松;張貴萍;陳梅蓉;吳永文;鄭華杰;常美娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/1397
• 分類號(hào): H01M4/1397;C01B33/32
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;吳欽緣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池電極材料的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種同時(shí)摻氟和摻鋯、可用于鋰離子電池、鋰電池和超級(jí)電容器的硅酸亞鐵鋰正極材料的制備方法。

技術(shù)背景

鋰離子電池廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、筆記本電腦、便攜電動(dòng)工具，也是電動(dòng)汽車的首選電源。影響鋰離子電池性能和價(jià)格比的主要因素是其正極材料的性能。從2000年以來(lái)，Armand等[專利US?6085015]申請(qǐng)了硅酸亞鐵鋰的制備專利，Nytén等[Nyten?A，et?al.，Electrochem.Commun.，2005，7(2)：156-160.]報(bào)道了硅酸亞鐵鋰的正交結(jié)構(gòu)，硅酸亞鐵鋰的研究已引起了重視。硅酸亞鐵鋰正極材料具有原料來(lái)源廣泛、無(wú)毒環(huán)保、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。硅酸亞鐵鋰的不足主要是電子電導(dǎo)率低，鋰離子擴(kuò)散速率慢，大多要在很小的電流下充放電，成為該材料實(shí)用化的一道屏障。目前硅酸亞鐵鋰改性的主要方法包括碳包覆處理及摻雜改性等。具體可分為固相燒結(jié)法、溶膠-凝膠法、水熱合成法等。

從固相燒結(jié)法來(lái)看，Armand等[專利US?6085015]于800℃燒結(jié)FeO和Li₂SiO₃的混合物，制備了Li₂FeSiO₄。Nyten等[Nyten?A，et?al.，Electrochem.Commun.，2005，7(2)：156-160.]將FeC₂O₄·2H₂O、Li₂SiO₃和碳凝膠球磨混合，在CO/CO₂的氣氛中制備Li₂FeSiO₄材料。Zaghib等[Zaghib?K?et?al.，J.Power?Sources，2006，160(2)：1381-1386.]將FeC₂O₄·2H₂O和Li₂SiO₃球磨混合，在800℃燒結(jié)制備了Li₂FeSiO₄。向楷雄等[向楷雄等，功能材料，2008，9(39)：1455-1457.]將CH₃COOLi、FeC₂O₄·2H₂O、Si(OC₂H₅)₄和摻碳劑的混合物固相燒結(jié)，制備了Li₂FeSiO₄/C復(fù)合樣品。胡國(guó)榮[物理化學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25(5)：1004-1008]將Li₂SiO₃、FeC₂O₄2H₂O、納米SiO₂和葡萄糖的混合物用微波加熱處理進(jìn)行了制備。

從溶膠-凝膠法來(lái)看，Dominko等[Dominko?R，Electrochem.Commun.，2006，8(2)：217-222.]將檸檬酸鐵和硝酸鐵混合，先在保護(hù)氣氛下制備溶膠，然后，再加入氫氧化鋰和二氧化硅的混合物，經(jīng)過(guò)水熱處理制備干凝膠，最后燒結(jié)得到制備產(chǎn)物。