[發明專利]一種新型磷酸鐵鋰復合電極材料的制備工藝

在審

• 申請號: 201611149337.4
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108217619A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 莫安琪
• 申請（專利權）人: 莫安琪
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種新型磷酸鐵鋰復合電極材料的制備工藝。其工藝是：先通過高能球磨將Li₂CO_3、FeC₂O₄?2H₂O 、Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、稀土Sm和Eu粉末球磨成微粉，然后再通過高溫煅燒工藝，將球磨微粉燒結制備一種磷酸鐵鋰復合電極材料。

技術領域

本發明涉及一種磷酸鐵鋰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磷酸鐵鋰鋰離子電極材料及其制備方法，屬于電池領域。

背景技術

隨著便攜式電子器件的普遍應用，鋰電池被廣泛的應用在電子儀表、數碼和家電產品上。其中磷酸鐵鋰材料由于安全性高、成本較低，被廣泛應用。但磷酸鐵鋰材料存在室溫電導率低，放電電壓低（3.4V）等缺點，這些都制約了自身的進一步應用。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構，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空間，因此它的電導率比其它的層狀化合物低。

有文獻指出，稀土元素能夠代替了Li的位置，很好的融入到橄欖石結構中，且能夠改提高LiFePO₄的導電率。本發明通過球磨工藝、高溫固相法摻雜稀土Sm和Eu原子，制備一種磷酸鐵鋰復合電極材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型磷酸鐵鋰復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Sm和稀土Eu粉末為原料，依照Li_1-（x+y）FeSm _xEu_yPO₄（0.01≤x+y≤0.1）的原子比配樣；

⑵將配好的樣品混合物倒入一球磨罐中，添加適量的蔗糖，再投入球磨的鋼球，在汽油的保護下進行球磨；

⑶球磨一段時間后，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合電極材料。

優先地，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。

優先地，在步驟⑵中，行星式球磨機速度控制200-350 r/min運行。

優先地，在步驟⑵中，用行星式球磨機進行球磨的時間為20-40h。

優先地，在步驟⑷中，高溫煅燒溫度為600-900℃，煅燒時間為30-50h。

本發明具有下列優點和特性：

⑴制備的電極材料粉末電率高，容量大；

⑵重現性好，條件容易控制；

⑶制備工藝簡單，易操作。

實施例一：