[發明專利]一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO4/C及其制備方法

無效

• 申請號: 201110354899.3
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102386411A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 張敬捧;關成善;宗繼月
• 申請（專利權）人: 山東精工電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：原材料為磷酸鐵、碳酸鋰、有機碳；碳酸鋰、磷酸鐵和有機碳，其配比按摩爾比Li:Fe:P:C=（1.0～1.2）:1:1:（0.6～1.2），其中：C為有機碳中的C；通過濕相球磨混料，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，混合原材料經過自動粉體壓片機進行壓片，將原料壓片放入惰性氣氛爐中，碳熱還原一次燒結合成，對合成的材料進行粉碎后通過氣流粉碎分級、過篩，得到顆粒均勻的材料。

2.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的濕相球磨方法中的溶劑采用無水乙醇，其重量為混合料總重量的2~3倍。

3.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的球磨機為行星式球磨機，公轉的轉速為100r/min~500r/min，自轉的轉速為200r/min~800r/min，球磨時間為5h~24h。

4.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：球磨罐為氧化鋯、瑪瑙、陶瓷材質中的一種，磨球為氧化鋯、瑪瑙、陶瓷材質中的一種或幾種，磨球的直徑在10mm~50mm。

5.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：混合濕料與磨球的重量比為1:0.5~1:10。

6.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的有機碳為蔗糖、果糖、淀粉、葡萄糖或纖維素中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的自動粉體壓片機壓片壓力為1000kg~2000kg，壓片面積為5cm²，壓片厚度為1cm。

8.根據權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C，其特征是：所述碳熱還原一次合成法，煅燒溫度為600℃~800℃，煅燒時間為2h~30h，保護氣體為氮氣或氬氣；所述的材料過篩為350目。

9.一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C的制備方法，其步驟是：采用碳酸鋰、磷酸鐵和有機碳按照摩爾比Li:Fe:P:C=（1.0~1.2）:1:1:（0.6~1.2），其中C為有機碳中的C，直接混合后加入上述物質重量總和2~3倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨5h~24h，混合濕料與磨球的重量比為1:0.5~1:10，球磨機公轉的轉速為100r/min~500r/min，自轉的轉速為200r/min～800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，混合原材料經過自動粉體壓片機進行壓片，壓片壓力為1000kg~2000kg；將原料壓片放入惰性氣氛爐中煅燒，煅燒溫度600℃~800℃，煅燒時間2h~30h，制得磷酸鐵鋰復合材料LiFePO₄/C；將LiFePO₄/C材料進行粉碎后通過氣流粉碎分級，過篩，得到顆粒均勻的磷酸鐵鋰復合材料LiFePO₄/C。

10.根據權利要求9所述的一種高容量鋰離子電池正極材料LiFePO₄/C的制備方法，其特征是：所述碳酸鋰、磷酸鐵和葡萄糖按照摩爾比Li:Fe:P:C=1.2:1:1:0.6，C為葡萄糖中的C，直接混合后加入上述物質重量總和2倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨10h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:0.8，球磨機公轉的轉速為400r/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，混合原材料經過自動粉體壓片機進行壓片，壓片壓力為1000kg，壓片面積為5cm²，壓片厚度為1cm；將原料壓片放入惰性氣氛爐中煅燒，煅燒溫度600℃，煅燒時間8h，制得復合材料LiFePO₄/C；將LiFePO₄/C復合材料進行粉碎后通過氣流粉碎分級，過350目篩，得到顆粒均勻的復合正極材料LiFePO₄/C。