[發明專利]一種鋰電池正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911239400.7
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN112928245A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 陸伯川
• 申請（專利權）人: 陸伯川
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電池材料技術領域，尤其是一種鋰電池正極材料及其制備方法，通過采用磷酸鐵鋰、硝酸鐵鋰、硫化亞鐵、稀土金屬、粘接劑為原料，制作成鋰電池正極材料，其制備工藝簡單，能耗低，成本低，而且能夠有效的提高電池的電化學性能，延長電池的使用壽命。

技術領域

本發明涉及電池材料技術領域，尤其是一種鋰電池正極材料及其制備方法。

背景技術

當前，鋰電池由于其能量密度高、工作溫度寬、壽命長等優點，被廣泛應用。而對于鋰電池來說，其最為重要的組成部分是正極材料，正極材料決定著鋰電池的特性，其電極材料性能的好壞，將會影響著鋰電池的品質。

現有技術中，鋰電池的正極材料大多為鈷酸鋰、錳酸鋰或三元材料等，其組分主要是采用活性材料加導電劑，再加粘接劑，使得獲得的鋰電池具有容量高、循環壽命長的特點，但是錳、鈷等資源較為匱乏，價格昂貴，并且具有毒性，容易造成環境的污染；除此之外，現有技術中采用的大多數正極材料，在放電后期，其電壓下降速度非常快，使得鋰電池在后續難以滿足生產應用的需求，極大阻礙了鋰電池向前發展。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種鋰電池正極材料及其制備方法。

具體是通過以下技術方案得以實現的：

一種鋰電池正極材料，以磷酸鐵鋰、硝酸鐵鋰、硫化亞鐵、稀土金屬、粘接劑為原料，按照重量份計為磷酸鐵鋰5-10份、硝酸鐵鋰2-3份、硫化亞鐵1-3份、稀土金屬0.00001-0.00005份、粘接劑4-8份。

所述的原料，按照重量份計為磷酸鐵鋰8份、硝酸鐵鋰2.5份、硫化亞鐵2份、稀土金屬0.00003份、粘接劑6份。

上述的鋰電池正極材料制備方法，將硫化亞鐵與磷酸鐵鋰混合后，在惰性氣體中采用溫度為200-270℃加熱處理2-4h，再將其置于硝酸鐵鋰中，攪拌均勻后，加入稀土金屬和粘接劑，混合攪拌3-7h，獲得。

所述的惰性氣體為氮氣、氦氣、氬氣中的一種。

所述的粘接劑為聚偏氟乙烯與N—甲基吡咯烷酮按照質量比為1:0.15-0.31混合而成的混合物。

一種鋰電池正極材料制備方法，是將磷酸鐵鋰與硫化亞鐵按照質量比為5-10:2-3混合后，置于溫度為180-250℃中，加熱處理1-3h后，再將其采用質量濃度為3-7％的硫酸溶液浸泡0.5-1.3h，再將其過濾干燥后，加入硝酸鐵鋰，硝酸鐵鋰與硫化亞鐵的質量比為2-3:1-3，攪拌10-20min，加入占硫化亞鐵質量0.2-0.5％的稀土金屬和與硫化亞鐵質量比為4-8:1-3的粘接劑，攪拌混合2-3h，獲得。

與現有技術相比，本發明的技術效果體現在：

通過采用磷酸鐵鋰、硝酸鐵鋰、硫化亞鐵、稀土金屬、粘接劑為原料，制作成鋰電池正極材料，其制備工藝簡單，能耗低，成本低，而且能夠有效的提高電池的電化學性能，延長電池的使用壽命。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。

下面結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明的保護范圍不僅僅局限于實施例。

實施例1

一種鋰電池正極材料，以磷酸鐵鋰、硝酸鐵鋰、硫化亞鐵、稀土金屬、粘接劑為原料，按照重量計為磷酸鐵鋰5kg、硝酸鐵鋰2kg、硫化亞鐵1kg、稀土金屬0.00001kg、粘接劑4kg。