[發明專利]一種鋰離子電池用正極材料磷酸亞鐵鋰及其制備方法

有效

• 申請號: 201310520251.8
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103515601A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 廖達前;周春仙;習小明;覃事彪
• 申請（專利權）人: 金瑞新材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;C01B25/45
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池正極材料及其制備，尤其涉及一種以草酸亞鐵為鐵源用納米陶瓷研磨分散機制備的磷酸亞鐵鋰及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池自20世紀90年代成功開發以來，因能量密度大、循環性能好和自放電小等優點在便攜式設備領域得到廣泛的應用，而且被認為是航空航天、電動汽車以及混合動力車的理想電源（參見Xu?B,Qian?D,Wang?Z?Y,Meng?Y?S.Recent?progress?in?cathode?materials?research?for?advanced?lithium?ion?batteries[J].Materials?Science?and?Engineering?R,2012,73:51-65;Zhang?S?S,Read?J?A.A?new?direction?for?the?performance?improvement?of?rechargeable?lithium/sulfur?batteries[J].Journal?of?Power?Sources,2012,200:77-82.）。

正極材料作為鋰離子電池的重要組成部分歷來是人們研究的重點。目前，鋰離子電池主要使用的正極材料有LiCoO₂、LiNiO₂、LiCo_xNi_1-xO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄等。LiCoO₂已經實現商品化，但其價格過高，毒性較大，并且鈷的資源有限；LiNiO₂的合成比較困難；LiMn₂O₄則存在理論容量低、循環性能較差的缺點。隨著鋰離子電池用量的迅猛增加和電動汽車對大容量鋰離子電池的需求，迫切需要發展具有高安全性、高能量密度、高功率、循環壽命長、高環保及低價格的鋰離子電池，為此需要開發出環境友好、原料資源豐富、性能優異的鋰離子電池正極材料。自1997年A.K.Padhi等（參見Padhi?A?K,Nanjundaswamyk?S,Goodenough?J?B?Phosphoolivines?as?positive-electrode?materials?for?rechargeable?lithium?batteries[J].JElectrochem?Soc,1997,144:l188-1194.）首次提出LiFePO₄可作為鋰離子電池正極材料以來，由于其具有價格便宜、無毒、環境相容性好、礦藏豐富、較高的比容量（理論比容量170mAh·g^-1，比能量550Wh·kg^-1）和較高的工作電壓（3.4V）、充放電壓平緩、循環壽命長、高溫性能和安全性能好等優點，LiFePO₄材料已經成為電池工作者競相研究的熱點，并有望成為下一代鋰離子電池的主導正極材料。