[發(fā)明專利]一種新型磷酸鐵鋰復(fù)合電極材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611142464.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN108609598A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫安琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 莫安琪
• 主分類號(hào): C01B25/45
• 分類號(hào): C01B25/45;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種新型磷酸鐵鋰復(fù)合電極材料及其制備方法。由于原子排列結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致磷酸鐵鋰電極材料電導(dǎo)率低，本方法通過摻雜稀土Pr和Nd原子，改善晶格參數(shù)，提高磷酸鐵鋰的電導(dǎo)率，其球磨、燒結(jié)制備工藝簡單，制備材料成分均勻，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電極材料及其制備方法，特別涉及一種摻雜稀土元素的鋰離子復(fù)合電極材料及其制備方法，屬于電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著便攜式電子器件的普遍應(yīng)用，電池領(lǐng)域也在不斷的發(fā)展，鋰電池被廣泛的應(yīng)用在電子儀表、數(shù)碼和家電產(chǎn)品上。其中磷酸鐵鋰材料由于安全性高、成本較低，被廣泛應(yīng)用。但磷酸鐵鋰材料存在室溫電導(dǎo)率低，放電電壓低（3.4V）等缺點(diǎn)，這些都制約了自身的進(jìn)一步應(yīng)用。材料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素，從材料角度來看，LiFePO₄具有稍微扭曲的六方密堆積排列結(jié)構(gòu)，屬于正交晶系，空間群為 Pnma。在鋰原子所在的 a-c 平面中，包含有 PO₄四面體，這就限制了鋰離子的移動(dòng)空間，因此它的電導(dǎo)率比其它的層狀化合物低。

有文獻(xiàn)指出，稀土元素能夠代替了Li的位置，很好的融入到橄欖石結(jié)構(gòu)中，且能夠改提高LiFePO₄的導(dǎo)電率。本發(fā)明通過球磨工藝、高溫固相法摻雜稀土Pr和Nd原子，制備一種磷酸鐵鋰復(fù)合電極材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型磷酸鐵鋰復(fù)合電極材料及其制備方法。該制備方法包括如下步驟：

⑴以Li₂CO_3、FeC₂O₄?2H₂O 、Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、稀土Pr和稀土Nd粉末作為原料，依照Li_1-（x+y）FePr_xNd_yPO₄（0.01≤x+y≤0.1）的原子比例配樣；

⑵將配好的混合物和適量蔗糖倒入一球磨罐中，再投入一定質(zhì)量比例的鋼球，在汽油的保護(hù)下進(jìn)行球磨；

⑶球磨一段時(shí)間后，把球磨后的合金微粉晾干；

⑷將晾干的粉末在隔絕氧氣的條件下高溫煅燒，煅燒后即得一種新型磷酸鐵鋰復(fù)合電極材料。

優(yōu)先地，在步驟⑵中，蔗糖與原料的添加比例為0.2-0.3，球料比為15-20。

優(yōu)先地，在步驟⑵中，行星式球磨機(jī)速度控制250-350 r/min運(yùn)行。

優(yōu)先地，在步驟⑵中，用行星式球磨機(jī)進(jìn)行球磨的時(shí)間為20-40h。

優(yōu)先地，在步驟⑷中，高溫煅燒溫度為600-900℃，煅燒時(shí)間為30-50h。

本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和特性：

⑴制備的電極材料粉末電率高，容量大；

⑵重現(xiàn)性好，條件容易控制；

⑶制備工藝簡單，易操作；

實(shí)施例一：