[發明專利]磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710480653.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107369816A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 王偉;高博;趙夫濤
• 申請（專利權）人: 蕪湖浙鑫新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 鄒飛艷,張苗

技術領域

本發明涉及鋰離子電池正極材料的生產制備領域，具體地，涉及磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料及其制備方法。

背景技術

隨著儲能、新能源新車產業的發展，動力鋰離子電池正極材料的需求量不斷增大，也是目前市場追逐的熱點。而動力鋰離子電池也越來越多地用于各種領域，在電動汽車中也得到了廣泛的應用，因此，其放電容量的大小將大大影響電動汽車的使用性能。

因此，提供一種放電容量較大，且使用壽命較長，使用性能較好的磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料及其制備方法是本發明亟需解決的問題。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的在于克服現有技術中鋰離子電池的充放電性能往往取決于其正極材料，而一般的正極材料往往其充放電性能較為一般的問題，從而提供一種放電容量較大，且使用壽命較長，使用性能較好的磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料的制備方法，其中，所述制備方法包括：

前驅體的制備：將含有鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的混合溶液和沉淀劑混合后，向其中加入絡合劑至pH為8-11，反應10-20h后過濾，將過濾后的沉淀經洗滌后，干燥，制得前驅體；

鋰離子電池正極材料雛體的制備：將上述前驅體與氫氧化鋰混合后，置于溫度為400-600℃的條件下熱處理4-6h后，再置于溫度為700-950℃的條件下保溫18-22h，制得鋰離子電池正極材料雛體；

磷酸鐵漿料的制備：在溫度為70-90℃的條件下，向磷酸鹽水溶液中滴加鐵鹽水溶液，制得磷酸鐵漿料；

磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料的制備：將上述制得的鋰離子電池正極材料雛體與磷酸鐵漿料混合后，經干燥、焙燒，制得磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料。

本發明還提供了一種根據上述所述的制備方法制得的磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料。

通過上述技術方案，本發明將含有鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的混合溶液與沉淀劑和絡合劑在一定條件下混合反應后過濾，制得前驅體，再將上述前驅體與氫氧化鋰混合并進行熱處理，再進一步進行保溫處理，得到鋰離子電池正極材料雛體，而后向磷酸鹽水溶液中滴加鐵鹽水溶液，制得磷酸鐵漿料，再將上述制得的鋰離子電池正極材料雛體與磷酸鐵漿料混合、干燥、焙燒，制得磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料。從而使得上述制得的鋰離子電池正極材料具有良好的放電容量，且在使用時使用壽命較長，使用性能較好。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數值范圍，這些數值范圍應被視為在本文中具體公開。

本發明提供了一種磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料的制備方法，其中，所述制備方法包括：

前驅體的制備：將含有鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的混合溶液和沉淀劑混合后，向其中加入絡合劑至pH為8-11，反應10-20h后過濾，將過濾后的沉淀經洗滌后，干燥，制得前驅體；

鋰離子電池正極材料雛體的制備：將上述前驅體與氫氧化鋰混合后，置于溫度為400-600℃的條件下熱處理4-6h后，再置于溫度為700-950℃的條件下保溫18-22h，制得鋰離子電池正極材料雛體；

磷酸鐵漿料的制備：在溫度為70-90℃的條件下，向磷酸鹽水溶液中滴加鐵鹽水溶液，制得磷酸鐵漿料；

磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料的制備：將上述制得的鋰離子電池正極材料雛體與磷酸鐵漿料混合后，經干燥、焙燒，制得磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料。

上述設計通過將含有鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的混合溶液與沉淀劑和絡合劑在一定條件下混合反應后過濾，制得前驅體，再將上述前驅體與氫氧化鋰混合并進行熱處理，再進一步進行保溫處理，得到鋰離子電池正極材料雛體，而后向磷酸鹽水溶液中滴加鐵鹽水溶液，制得磷酸鐵漿料，再將上述制得的鋰離子電池正極材料雛體與磷酸鐵漿料混合、干燥、焙燒，制得磷酸鐵包覆的鋰離子電池正極材料。從而使得上述制得的鋰離子電池正極材料具有良好的放電容量，且在使用時使用壽命較長，使用性能較好。