[發明專利]鈦硅碳與碳復合改性磷酸亞鐵鋰的鋰離子電池正極材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310479403.4
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103515600A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 郭瑞松;劉麗;許雯雯;王超
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

1.一種鈦硅碳與碳復合改性磷酸亞鐵鋰的鋰離子電池正極材料，其特征是組成和質量百分含量如下：以C包覆的LiFePO₄粉末為基體，C含量占LiFePO₄+C的質量百分比為1～10%，Ti₃SiC₂含量占復合改性粉體總質量百分比為0.5～10%。

2.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述的鋰離子電池正極材料Ti₃SiC₂-LiFePO₄/C中，一維線狀或二維片狀結構的納米顆粒Ti₃SiC₂和碳共同形成導電網絡并且使正極活性顆粒的接觸情況由單純的點點接觸增加了點線或點面接觸，改善電極以及電極/電解液界面動力學。

3.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述LiFePO4/C粉體的制備方法是碳熱還原法或者溶膠凝膠法。

4.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述Ti₃SiC₂粉體的制備方法是熱壓法或者以聚碳硅烷為前驅體的原位反應法。

5.權利要求1的正極材料的制備方法，其特征是采用酒精懸浮液法制備，步驟如下：

（1）將LiFePO₄/C粉體和Ti₃SiC₂粉體按比例稱量，分別分散到無水乙醇中形成懸浮液，其中LiFePO₄/C懸浮液質量濃度為1～10%、Ti₃SiC₂懸浮液質量濃度為0.1～5%，超聲振蕩15～60分鐘后，于室溫下繼續攪拌1～10小時；

（2）將步驟（1）所得Ti₃SiC₂懸浮液逐滴加入到LiFePO₄/C懸浮液中，在不高于60℃的加熱條件下繼續攪拌不少于6小時，直至乙醇蒸發，得到糊狀物；

（3）將步驟（2）所得糊狀物放入烘箱，60℃～100℃下干燥12小時，之后研磨過280目篩；

（4）將步驟（3）中所得粉體置于管式爐中，在氮氫混合氣氛（V_N2：V_H2=95：5）下200～600℃熱處理2～8小時，再次研磨、過篩，得到鈦硅碳與碳復合改性磷酸亞鐵鋰的鋰離子電池正極材料。