[發明專利]一種鋰離子電池正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810831041.3
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109004197A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 劉玉華;徐勇霖;林良時;戴君柔;李智敏;詹康生
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

本發明公開了一種鋰離子電池正極材料的制備方法。所述材料是將LiMn_xCo_yNi_1?x?yO₂粉末在硝酸鐵溶液中分散后，緩慢加入NH₄H₂PO₄溶液攪拌，經過濾、真空干燥和煅燒后制備而成。獲得的材料表面具有尖晶石結構的氧化鐵，其用于鋰離子電池材料后，導電鋰離子向陰極擴散的能力強，具有耐久的抗電解液腐蝕性能，倍率性能、循環性能和比容量明顯提高。

技術領域

本發明涉及一種電池正極材料及制備方法，具體涉及一種鋰離子電池正極材料及制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、循環穩定性好的特點，在能量儲存設備和便攜式電子產品中占有重要地位。氧化鐵作為鋰離子電池正極材料具有成本低、理論容量高和綠色環保等優點。但是氧化鐵在充放電過程中體積會發生劇烈的變化，從而使電化學性能遭到破壞，電池的循環穩定性降低，因此制備一種穩定的氧化鐵鋰離子電池正極材料是行業發展的需求。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種鋰離子電池正極材料及制備方法。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下：一種鋰離子電池正極材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將LiMn_xCo_yNi_1-x-yO₂粉末分散于硝酸鐵溶液中，得到分散液；LiMn_xCo_yNi_1-x-yO₂中0<x<1，0<y<1，0<x+y<1；

(2)向步驟(1)得到的分散液中緩慢滴加NH₄H₂PO₄溶液，然后攪拌；

(3)將步驟(2)中攪拌后的溶液進行過濾、真空干燥和煅燒后，得到所述鋰離子電池正極材料。

攪拌過程中，由于K_SP(Fe(OH)3)比K_sp(FePO4)小，Fe(OH)₃逐漸沉積在LiMn_xCo_yNi_1-x-yO₂表面上。在煅燒過程中，Fe(OH)₃氧化成Fe₂O₃，表面原子重排形成尖晶石結構。

優選的，所述Mn_xCo_yNi_1-x-yO₂粉末與九水合硝酸鐵的重量比為2：0.15-0.2。

優選的，所述Mn_xCo_yNi_1-x-yO₂粉末與九水合硝酸鐵的重量比為2：0.1616。

優選的，所述步驟(2)中NH₄H₂PO₄溶液與分散液的體積用量比例為：1-5份、1-5份。

優選的，所述步驟(2)中攪拌時間為3h。

優選的，所述步驟(1)中將LiMn_xCo_yNi_1-x-yO₂粉末分散于硝酸鐵溶液中的方法為超聲分散30min。

優選的，所述步驟(3)中真空干燥溫度為80℃，真空干燥時間為6-12h，更優選的為，真空干燥溫度為80℃，真空干燥時間為12h。