[發(fā)明專利]一種長方體狀FeF₃(H₂O)_0.33正極材料的制備方法有效

申請?zhí)枺?/td>	201310063051.4	申請日：	2013-02-28
公開（公告）號：	CN103151523A	公開（公告）日：	2013-06-12
發(fā)明（設計）人：	劉黎;周萌;王先友;郭海鵬;譚金黎;顏子超;舒洪波;楊秀康;鄒貴山	申請（專利權）人：	湘潭大學
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
地址：	411105 湖***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種長方體 fef sub 0.33 正極材料制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明主要是公開了一種長方體狀FeF₃(H₂O)_0.33正極材料的制備方法，F(xiàn)eF₃(H₂O)_0.33材料可用作鋰離子電池正極材料。

背景技術

隨著全球性的石油資源緊缺與氣候環(huán)境不斷惡化，現(xiàn)代人類社會發(fā)展面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。能源和環(huán)境已經成為二十一世紀人類生存和發(fā)展所面臨的兩個首要問題。新能源、再生清潔能源的開發(fā)以及能源的存儲與轉換受到了各國的高度重視，并成為21世紀世界經濟發(fā)展中最具有決定性影響的五個技術領域之一。研究和開發(fā)高效、便捷、安全、環(huán)境友好的新型能源已經成為世界各國政府和科技工作者的共同課題。美國、日本、歐洲等均投入巨大的人力和物力來研制新一代比功率大、比能量高、壽命長、無污染、成本低的高性能二次電池。而有“綠色環(huán)保電源”之稱的鋰離子電池，因其具有工作電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長、無記憶效應、環(huán)境友好等優(yōu)勢，已廣泛應用在便攜式電子產品(如移動電話、筆記本電腦和數(shù)碼相機等)、航空航天以及國防軍事等領域。

鋰離子電池主要由正負極材料、電解液、隔膜等組成，其中正極材料占據著最重要的地位，是核心關鍵材料，直接影響電池的容量、壽命、成本、安全性等重要性能。因此，開發(fā)高性能正極材料對鋰離子電池及相關行業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。目前，鋰離子電池正極材料的研究熱點主要集中在LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄等材料上面。LiCoO₂的理論比容量為274mAh/g，工作電壓在3.9V(vs.Li⁺/Li)左右，但在實際應用中的放電比容量一般不超過150mAh/g，而且在大電流放電下安全性能欠佳，高溫性能有待改進。另外，鈷資源稀缺，價格昂貴，加上安全方面的原因，限制了其在電動汽車、混合電動汽車等大電流放電場合的使用，從而制約它的進一步發(fā)展。LiNiO₂的理論容量為275mAh/g，實際放電比容量170～190mAh/g，鎳比鈷成本要低。但LiNiO₂存在制備困難、循環(huán)性能差、熱穩(wěn)定性差等方面的不足，直接限制了它的商品化應用。尖晶石型LiMn₂O₄的理論比容量為148mAh/g，實際放電比容量為120mAh/g左右。其主要缺點在于Mn³⁺的溶解、Jahn-Teller效應和電解液的分解所引起的循環(huán)容量下降，尤其是高溫循環(huán)容量的下降。LiFePO₄具有有序的六方最密堆積的橄欖石結構，理論比容量為170mAh/g，其放電平臺在3.5V(vs.Li⁺/Li)左右，具有超長循環(huán)壽命、安全性高、無污染等優(yōu)點，但也存在著導電性差、鋰離子擴散速度慢、振實密度較低、低溫性能差等缺點，阻礙了材料的進一步發(fā)展。