[發明專利]正極材料制備方法、正極材料以及電池

在審

• 申請號: 201610792826.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107799730A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 陳春華;胡喬;廖家英;鄒邦坤;程濤
• 申請（專利權）人: 蘇州艾美得新能源材料有限公司;陳春華
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰電池正極材料，其特征在于：所述正極材料包括磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰和石墨烯，磷酸鐵鋰和磷酸釩鋰為基體，石墨烯包覆磷酸鐵鋰和磷酸釩鋰，石墨烯的包覆量為基體材料的1.5～5wt％。

2.根據權利要求1所述的鋰電池正極材料，其特征在于，所述磷酸釩鋰與磷酸鐵鋰的比例范圍為x:1-x，其中0<x≤10％。

3.根據權利要求1所述的鋰電池正極材料，其特征在于，所述正極材料的顆粒為類橢球形，顆粒的尺寸范圍為50-300nm。

4.一種鋰電池正極材料，其特征在于，所述正極材料包括磷酸釩鋰和石墨烯，磷酸釩鋰為基體，石墨烯包覆磷酸釩鋰，石墨烯的包覆量為基體材料的1.5～5wt％。

5.根據權利要求4所述的鋰電池正極材料，其特征在于，所述正極材料的顆粒為類球形，顆粒的尺寸范圍為0.5～2um。

6.一種電池，包括正極、負極和電解液，其特征在于，所述正極包括如權利要求1-5中任一所述的正極材料。

7.一種鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

將鋰源、釩源、磷源、第一碳源按照預定的比例混合，球磨，得到混合均勻的第一溶液；

將所述第一溶液進行干燥處理，得到前驅體；

將前驅體置于惰性氣氛下進行預燒處理，預燒溫度為200-450℃，預燒時間為2-10小時，得到磷酸釩鋰預燒粉；

將磷酸釩鋰預燒粉與磷酸鐵鋰按照質量比x:1-x進行混合，加入第二碳源研磨，獲得的產物置于惰性氣氛中燒結，燒結的溫度范圍為600-950℃，燒結時間為5-16小時。

8.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述鋰源為磷酸二氫鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、氫氧化鋰中的至少一種。

9.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述釩源為五氧化二釩、三氧化二釩、二氧化釩和偏釩酸銨中的至少一種。

10.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：磷源為磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸中的至少一種。

11.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述第一碳源為含碳化合物，包括但不僅限于糖類、有機酸、有機酸酯、小分子醇和其它含碳高分子化合物。

12.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述第二碳源為葡萄糖、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丁烯醇中的一種或多種。

13.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述預燒溫度為300-400℃，預燒時間為4-6小時。

14.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述x取值為0到10％。

15.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：以所述磷源、鋰源、釩源和第一碳源的總重量為100％，所述第一碳源的含量為5-15wt％。

16.根據權利要求7所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述燒結的溫度為700-800℃，燒結時間為8-16小時。

17.一種磷酸釩鋰材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：將鋰源、釩源、磷源、第一碳源按照預定的比例混合，球磨，得到混合均勻的第一溶液；將所述第一溶液置于烘箱中進行干燥得到前驅體；將前驅體置于惰性氣氛下進行預燒處理，預燒溫度為200-450℃，預燒時間為2-10小時，得到磷酸釩鋰預燒粉；將磷酸釩鋰預燒粉與第二碳源混合研磨，獲得的產物置于惰性氣氛中燒結，溫度范圍為600-950℃，燒結時間為5-16小時。

18.根據權利要求17所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述第一碳源為含碳化合物，包括但不僅限于糖類、有機酸、有機酸酯、小分子醇和其它含碳高分子化合物。

19.根據權利要求17所述的正極材料的制備方法，其特征在于：所述第二碳源為葡萄糖、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丁烯醇中的一種或多種。