[發明專利]一種改性磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310523658.6
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103545513A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 林彭桃君;蔣森;陳夕順
• 申請（專利權）人: 合肥恒能新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;C01B25/45
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及化學能源材料領域，特別是一種改性磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法。

背景技術

磷酸鐵鋰電極材料主要用于各種鋰離子電池。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比，LiMPO4?的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環境污染。目前現有技術，磷酸鐵鋰作為一種鋰離子電池正極材料有其獨特的優點?：（1）相對較高的理論比容量?170mAh/g?；?（2）好的熱穩定性和化學穩定性；?（3）低成本，低毒性和好的安全性能；（4）循環壽命長。但由于磷酸鐵鋰存在電導率低和鋰離子傳導率低的缺陷，從而導致電池的低溫性能差和倍率放電性能差。

發明內容

本發明的目的是提供一種改性磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：

一種改性磷酸鐵鋰正極材料，由下列重量份的原料制成：磷酸鐵鋰500、銅3-4、殼聚糖5-8、醋酸鋅2-3、鎳酸鋰4-5、改性銀粉4-5、水適量；

所述改性銀粉由下列重量份的原料制成：銀粉100、納米碳1-2、六偏磷酸鈉1-2、硅烷偶聯劑KH-550?1-2、二硼化鈦2-3、V₂O₅?3-4、SnO₂1-2、B₂O₃?5-7、ZrO₂1-2；將各原料混合均勻，加熱至50-55℃，研磨1-2小時，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在450-480℃下燒結2-3小時即得。

本發明所述改性磷酸鐵鋰正極材料，由以下具體步驟制成：將除改性銀粉外的其它原料混合，加入適量水，研磨2-3小時得到200-400目漿料，噴霧干燥，烘干后，與改性銀粉混合，加入相當于粉體總重量2-3%的聚乙烯蠟粉，攪拌均勻，在12-15Mpa壓力下壓制成坯，放入煅燒爐中在700-720℃下煅燒4-5小時，取出，冷卻，粉碎成300-400目粉末即可。

本發明的有益效果是：本發明制備的改性磷酸鐵鋰材料可以顯著地提高載流子濃度，并可以提高材料的電導率，放電容量大，保證了動力電池產業化的一致性和續航能力，價格低廉，無毒性，不造成環境污染，壽命長。

具體實施方式

下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。

本例采用201010226073.4一種磷酸鐵鋰納米材料的制備方法專利技術制備的磷酸鐵鋰材料。

一種改性磷酸鐵鋰正極材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：磷酸鐵鋰500、銅3、殼聚糖5、醋酸鋅2、鎳酸鋰4、改性銀粉4、水適量；

所述改性銀粉由下列重量份（公斤）的原料制成：銀粉100、納米碳1、六偏磷酸鈉2、硅烷偶聯劑KH-550?1、二硼化鈦2、V₂O₅?3、SnO₂1、B₂O₃?7、ZrO₂1；將各原料混合均勻，加熱至50-55℃，研磨1-2小時，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在450-480℃下燒結2-3小時即得。

本發明所述改性磷酸鐵鋰正極材料，由以下具體步驟制成：將除改性銀粉外的其它原料混合，加入適量水，研磨2-3小時得到200-400目漿料，噴霧干燥，烘干后，與改性銀粉混合，加入相當于粉體總重量2-3%的聚乙烯蠟粉，攪拌均勻，在12-15Mpa壓力下壓制成坯，放入煅燒爐中在700-720℃下煅燒4-5小時，取出，冷卻，粉碎成300-400目粉末即可。

本發明的磷酸鐵鋰正極材料，其首次放電容量達167?mAh/g?；其充放電平臺相對鋰電極電位為3.5V?左右，初始放電容量超過178mAh/g，100?次充放電循環后容量約衰減2.6％左右。