[發明專利]復合摻雜和磷酸鹽包覆相結合的改性動力鋰離子電池正極材料

無效

• 申請號: 201310264865.4
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104253272A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 張海朗;宋騰飛;楊婷婷
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種復合摻雜和磷酸鹽包覆相結合的改性動力鋰離子電池正極材料，其特征在于：具有如下化學通式FePO₄(AlPO₄)/Li_1+y(Ni_0.5Mn_0.5)_1-xM_xO_2-zN_z，其中，M為Ti、Mg、Al或Cr，N為F、Cl或S，0≤x≤0.1，0＜y≤0.15，0＜z≤0.15。

2.權利要求1所述復合摻雜和磷酸鹽包覆相結合的改性動力鋰離子電池正極材料，其特征在于它包括：選用碳酸鹽共沉淀法制得的(Ni_0.5Mn_0.5)CO₃為基材；在(Ni_0.5Mn_0.5)CO₃基材中均勻混入定量鋰鹽、M金屬鹽和陰離子N鹽；所述正極材料表面均勻包覆一層磷酸鹽。

3.權利要求1所述復合摻雜和磷酸鹽包覆相結合的改性鋰離子電池正極材料，其特征在于，采用如下工藝步驟：

(1)采用Na₂CO₃為沉淀劑，NH₄HCO₃為絡合劑的復合碳酸鹽共沉淀法制備出鎳、錳分布均勻的球形(Ni_0.5Mn_0.5)CO₃前軀體；

(2)以(Ni_0.5Mn_0.5)CO₃前軀體為基材，均勻混入定量鋰鹽、M金屬鹽和陰離子N鹽。然后在500℃下預燒6小時，隨爐冷卻。將預燒后得到的混合氧化物再次球磨2小時，壓片使其充分接觸。最后高溫煅燒，冷卻、粉碎、篩分，得到晶型完好的FePO₄(AlPO₄)/Li_1+y(Ni_0.5Mn_0.5)_1-xM_xO_2-zN_z材料，其中0≤x≤0.1，0＜y≤0.15，0＜z≤0.15。

(3)取一定量步驟(2)所得產物分散于去離子水中形成懸濁液，激烈攪拌下加入計量比的可溶性鐵鹽或鋁鹽溶液，同時將計量比的NH₄H₂PO₄或(NH₄)₂HPO₄溶液逐滴滴入，激烈攪拌4～8小時。過濾、洗滌，80℃真空干燥箱中干燥12小時，然后在400～600℃下煅燒4～6小時，隨爐冷卻，得到磷酸鹽表面包覆的球形FePO₄(AlPO₄)/Li_1+y(Ni_0.5Mn_0.5)_1-xM_xO_2-zN_z材料，其中0≤x≤0.1，0＜y≤0.15，0＜z≤0.15。

4.根據權利要求3所述復合摻雜和磷酸鹽包覆相結合的改性鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述鎳鹽為Ni(CH₃COOH)₂、Ni(NO₃)₂、NiSO₄中的至少一種，所述錳鹽為Mn(CH₃COOH)₂、Mn(NO₃)₂、MnSO₄中的至少一種。所述鋰鹽為CH₃COOHLi、LiNO₃、LiCl和LiOH中的至少一種。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述M鹽金屬鹽為MgO、Al₂O₃、TiO₂、Mg(NO₃)₂、Al(NO₃)₃或Cr(NO₃)₃。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述陰離子N鹽為LiF、LiCl或S粉。