[發(fā)明專利]一種包覆型磷酸鐵鋰材料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710502598.8 | 申請(qǐng)日： | 2017-06-27 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107317010B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-09-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 伏萍萍;徐寧;宋英杰;馬倩倩;吳孟濤 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 天津巴莫科技股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/36 | 分類號(hào)： | H01M4/36;H01M4/58;H01M10/0525;C01B25/37;C01B25/45;C01B25/26 |
| 代理公司： | 天津市尚文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222 | 代理人： | 楊秀偉 |
| 地址： | 300384*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 包覆型 磷酸 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種包覆型磷酸鐵鋰材料及其制備方法。本發(fā)明屬于鋰離子二次電池正極材料技術(shù)領(lǐng)域。一種包覆型磷酸鐵鋰材料，其特點(diǎn)是：磷酸鐵鋰材料表面包覆磷酸鋰，分子式為L(zhǎng)iFe1?xMxPO4?Li3PO4/C。包覆型磷酸鐵鋰材料的制備方法：(1)將磷酸鐵前驅(qū)體Fe1?xMxPO4與磷酸二氫鋰LiH2PO4溶液、分散劑混合成漿料；(2)漿料在60℃－300℃條件下進(jìn)行噴霧干燥，得到微球型干燥物料；(3)干燥后物料與鋰源、碳源混合；(4)混合后物料置于惰性或還原氣氛下焙燒，焙燒溫度為500℃－850℃，時(shí)間3h－24h，得到包覆型磷酸鐵鋰材料。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品低溫和倍率性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰離子二次電池正極材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種包覆型磷酸鐵鋰材料及其制備方法。
背景技術(shù)
橄欖石型結(jié)構(gòu)的磷酸鹽系正極材料在安全性能和循環(huán)壽命等方面優(yōu)于傳統(tǒng)的層狀結(jié)構(gòu)正極材料，其代表性材料磷酸鐵鋰(LiFePO4)已大量應(yīng)用于新能源車(chē)和儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域。磷酸鐵鋰材料低溫性能、功率性能較第一代產(chǎn)品雖然已經(jīng)有了顯著提升，但仍存在較大改善空間。
目前，磷酸鹽產(chǎn)品在材料設(shè)計(jì)和制備方面主要是通過(guò)一次顆粒納米化即降低一次顆粒的粒徑，縮短Li擴(kuò)散行程，從而實(shí)現(xiàn)低溫和功率性能的提升，但納米化存在較多伴生問(wèn)題，例如產(chǎn)品加工困難、比表面積大易吸水、副反應(yīng)增多等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種包覆型磷酸鐵鋰材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的之一是提供一種具有低溫和倍率性能優(yōu)良等特點(diǎn)的包覆型磷酸鐵鋰材料。
本發(fā)明包覆型磷酸鐵鋰材料所采取的技術(shù)方案是：
一種包覆型磷酸鐵鋰材料，其特點(diǎn)是：磷酸鐵鋰材料表面包覆磷酸鋰，分子式為L(zhǎng)iFe1-xMxPO4-Li3PO4/C，其中0≤x≤0.2，M為Co、Mn、Mg、Al、V、Ti、Zr中的一種或幾種。
本發(fā)明的目的之二是提供一種具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，產(chǎn)品低溫和倍率性能優(yōu)良等特點(diǎn)的包覆型磷酸鐵鋰材料的制備方法。
本發(fā)明包覆型磷酸鐵鋰材料的制備方法所采取的技術(shù)方案是：
一種包覆型磷酸鐵鋰材料的制備方法，其特點(diǎn)是：包覆型磷酸鐵鋰材料的制備過(guò)程包括以下步驟：
(1)將磷酸鐵前驅(qū)體Fe1-xMxPO4與磷酸二氫鋰LiH2PO4溶液、分散劑混合成漿料；磷酸鐵與磷酸二氫鋰的摩爾比為Fe1-xMxPO4:LiH2PO4＝1:0.001～1:0.05，其中0≤x≤0.2，M為Co、Mn、Mg、Al、V、Ti、Zr中的一種或幾種；
(2)漿料在60℃－300℃條件下進(jìn)行噴霧干燥，得到微球型干燥物料；
(3)干燥后物料與鋰源、碳源混合；鋰源是Li2CO3、LiOH、C2H3LiO2或含Li化合物；碳源是乙炔黑、SuperP、Ensaco、碳納米管，或葡萄糖、蔗糖、酚醛樹(shù)脂分解后殘余碳的有機(jī)物；干燥后物料中金屬元素與鋰元素的設(shè)計(jì)摩爾比為(Fe+M):Li＝1:1；碳源設(shè)計(jì)質(zhì)量為終產(chǎn)品質(zhì)量百分比的0.1％－5％；
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