[發明專利]用于鋰離子電池的正極的經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵顆粒、粉體材料及其制法

有效

• 申請號: 201911044349.4
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112744800B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 任健汶;黃信達;許智宗;王易軒
• 申請（專利權）人: 泓辰材料股份有限公司
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;C01B32/05;H01M4/58;H01M4/38
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 史瞳;謝瓊慧

一種用于鋰離子電池的正極的經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵顆粒，具有通式Li_xMn_1?y?z?fFe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C，M是選自于Mg、Ca、Sr、Al、Si、Ti、Cr、V、Co、Ni、Zn及前述的組合，0.9≤x≤1.2，0.1≤y≤0.4，0≤z≤0.08，0f0.02，0.1y+z+f0.5，0.85≤a≤1.15，0p0.1。以Li_xMn_1?y?z?fFe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C的重量為100wt％，C的含量范圍為大于0至3.0wt％以下。本發明也提供一種包含該顆粒的經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵粉體材料及其制法。該粉體材料具有較小的比表面積。以該粉體材料作為正極材料的鋰離子電池具有較大的放電克電容量，及在大電流放電的狀況下具有較高的克電容量維持率。

技術領域

本發明涉及一種磷酸鋰錳鐵顆粒，特別是涉及一種經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵顆粒、一種經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵粉體材料及其制法。

背景技術

鋰離子電池(Lithium-ion battery)常用作消費電子產品及交通運輸設施等儲電及供電設備。而現有適用于鋰離子電池的正極的磷酸鋰錳鐵(lithium manganese ironphosphate,LMFP)由于導電性不佳，可通過摻雜不具有電化學活性的金屬元素以提高導電性。

然而，相較于未經修飾的磷酸鋰錳鐵正極材料，上述摻雜不具有電化學活性的金屬元素的磷酸鋰錳鐵正極材料往往具有較低的電容量與較大的比表面積，這不僅減小了其制得的電池的能量密度，同時，比表面積大的磷酸鋰錳鐵正極材料容易吸濕，導致其材料粉體具有分散困難的問題，這也提高了電極加工工藝的成本，是目前以LMFP作為正極材料的鋰離子電池遲遲無法大量商品化的原因。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種用于鋰離子電池的正極的經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵顆粒，可以克服上述背景技術的缺點。

本發明的用于鋰離子電池的正極的經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵顆粒具有如下所示的通式：

Li_xMn_1-y-z-fFe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C

其中，

M是選自于Mg、Ca、Sr、Al、Si、Ti、Cr、V、Co、Ni、Zn及前述的組合；

0.9≤x≤1.2；

0.1≤y≤0.4；

0≤z≤0.08；

0f0.02；

0.1y+z+f0.5；

0.85≤a≤1.15；

0p0.1；及

以Li_xMn_1-y-z-fFe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C的重量為100wt％，C的含量范圍為大于0至3.0wt％以下。

在本發明的具體實施例中，M是Mg。

優選地，0f0.01。

本發明的第二目的在于提供一種經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵粉體材料，包含如上所述的用于鋰離子電池的正極的經鎢摻雜的磷酸鋰錳鐵顆粒。