[發明專利]鋰離子電池正極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201110320467.0
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103066293B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 何金祥
• 申請（專利權）人: 何金祥
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張艷贊

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池正極材料的制備方法，屬于二次電池材料技術領域。

背景技術

由于3C產品市場的蓬勃發展，作為其電源的二次電池需求量日益增加。已知的二次電池中，當以鋰離子二次電池具有高體積比電容、無污染及循環充放特性良好等優點，較能符合現代3C電子產品輕薄短小的要求，且已大量運用。然而，近年多起震撼業界的鋰電池安全與大規模鋰電池回收事件，以及全球暖化與石油價格暴漲突破100美元具有對電動車輛的發展產生的重大影響，強調高安全性的磷酸鋰鐵電池自然會成為注目的焦點。

磷酸鋰鐵（分子式：LiMPO₄，英文：Lithium?iron?phosphate，又稱磷酸鐵鋰、鋰鐵磷），是一種鋰離子電池的正極材料，也稱為鋰鐵磷電池，特點是不含鈷等貴重元素，原料價格低，且存在于地球上的磷、鋰、鐵資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環壽命長，在高溫與高熱環境下的穩定性高。自1996年日本的?NTT?首次揭示AyMPO₄（A為堿金屬，M?為?Co、?Fe?兩者的組合：LiFeCoPO₄）的橄欖石結構的鋰電池正極材料之后，1997年美國得克薩斯州立大學?John.?B.?Goodenough?等研究群，也接著報導了?LiFePO₄?的可逆性地遷入脫出鋰的特性，美國與日本不約而同地發表橄欖石結構（LiMPO₄）的文章，使得該材料受到了極大的重視，并引起廣泛的研究和迅速的發展。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的?LiMn₂O₄和層狀結構的?LiCoO₂相比，LiMPO₄?的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環境污染。LiFePO₄?正確的化學式應該是?LiMPO₄，物理結構則為橄欖石結構，而其中的?M?可以是任何金屬，包括?Fe、Co、Mn、Ti等，由于最早將?LiMPO₄?商業化的公司所制造的材料是?C/LiFePO₄，因此大家就這么習慣地把?Lithium?iron?phosphate?其中的一種材料?LiFePO₄?當成是磷酸鐵鋰。然而從橄欖石結構的化合物而言，可以用在鋰離子電池的正極材料并非只有?LiMPO₄?一種；據目前所知，與?LiMPO₄都為橄欖石結構的?Lithium?iron?phosphate?正極材料還有?AyMPO₄、Li1-xMFePO₄、LiFePO₄?MO?等三種與?LiMPO₄?不同的橄欖石化合物。