專利名稱：一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFePO₄/C的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池作為能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)化裝置在社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面發(fā)揮了非常重要的作用，如便攜式電子產(chǎn)品、插電式混合動(dòng)力汽車以及作為太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電的能量存儲(chǔ)裝置等。鋰離子電池正極材料主要包括鈷酸鋰(LiCo02)、錳酸鋰(LiMn2O4)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)等。近些年來(lái)，具有橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4由于其工作電壓穩(wěn)定，原料來(lái)源豐富，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，安全性能好等優(yōu)點(diǎn)而受到了人們的普遍關(guān)注，成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的鋰離子電池正極材料。然而，由于LiFePO4本身的電子電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散速率偏低，導(dǎo)致其在高倍率充放電條件下，實(shí)際比能量低，循環(huán)性能差，從而限制了 LiFePO4的應(yīng)用范圍。 目前，研究工作者采取了許多行之有效的方法來(lái)改善其電化學(xué)性能，這些方法主要包括減小活性材料的粒徑、表面包覆導(dǎo)電物質(zhì)和金屬離子的摻雜等等。c. J. Drummond等(C. Μ· Doherty, R. A. Caruso, B. M. Smarsly, P. Adelhelm, C. J. Drummond, Chem.Mater. 21(2009)5300-5306.)以一種多級(jí)孔碳作為載體合成了 LiFeP04/C復(fù)合材料，該復(fù)合材料在放電倍率是O. IC時(shí)，放電容量可以達(dá)到HOmAhg'但是多級(jí)孔碳的合成過(guò)程繁瑣，難以工業(yè)化。J. S. Yang 等(J. S. Yang, J. J. Xu, Electrochem. Solid State Lett. 7 (2004)A515-A518.)用溶膠-凝膠法制備了 LiFeP04/C復(fù)合物，該復(fù)合物表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，在2C倍率下，容量可以達(dá)到150mAh g_\但是作者并沒(méi)有給出更高倍率下的容量以及循環(huán)性能。于作龍(200410051045. 8)公開(kāi)了直接在LiFePO4中添加碳納米管來(lái)改善導(dǎo)電性能的方法，但是碳納米管本身容易團(tuán)聚，不能與LiFePO4有效的混合均勻。黎德育(200910073347. 8)采用固相合成的方法合成LiFeP04/C，合成過(guò)程中經(jīng)過(guò)高速剪切分散對(duì)固體細(xì)化，但是該合成過(guò)程具有能耗大、效率低、易混入雜質(zhì)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，該方法具有制備工藝簡(jiǎn)單，過(guò)程易于控制等特點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)原理是首先通過(guò)原位聚合限制法合成了磷酸鐵與酚醛樹(shù)脂的復(fù)合物，然后將其與鋰鹽研磨混合均勻，在保護(hù)性氣氛下燒結(jié)制備出LiFeP04/C復(fù)合材料。其中磷酸鐵與酚醛樹(shù)脂復(fù)合物的制備是通過(guò)在反應(yīng)體系中添加一定量的六次甲基四胺和間苯二酚，六次甲基四胺在酸性條件下水解生成銨根離子和甲醛。一方面提高了溶液的PH值，利于FePO4沉淀的生成；另一方面生成甲醛，作為生成具有三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)酚醛樹(shù)脂的原料。由于酚醛樹(shù)脂是在反應(yīng)的過(guò)程中生成的，能夠有效地抑制FePO4顆粒的團(tuán)聚生長(zhǎng)，從而有助于減小LiFePO4顆粒的粒徑，增加與電解液的有效接觸面積。同時(shí)，酚醛樹(shù)脂熱解產(chǎn)生的碳能夠有效地增加顆粒之間的電子傳導(dǎo)，降低電池的電荷轉(zhuǎn)移電阻，這些都有助于改善復(fù)合材料的電化學(xué)性能。本發(fā)明所述的鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其步驟如下I)將可溶性的三價(jià)鐵鹽和磷源按摩爾比I :1的比例加到去離子水中，其中三價(jià)鐵鹽的濃度為O. 01 O. 05mol dnT3,攪拌均勻，然后依次加入間苯二酹和六次甲基四胺，攪拌使其完全溶解；2)將步驟I)得到的溶液 轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，密封后置于烘箱中，于60 120攝氏度條件下水熱反應(yīng)6 72小時(shí)；3 )反應(yīng)結(jié)束后，取出反應(yīng)釜，在室溫下將水熱反應(yīng)后的混合液從反應(yīng)釜內(nèi)取出，用去離子水反復(fù)洗滌沉淀物，直到濾液呈中性(pH=6. 8 7. 2)，然后將沉淀物置于烘箱中，于80 150攝氏度條件下干燥3 24小時(shí)，得到磷酸鐵和酚醛樹(shù)脂的復(fù)合物；4)將步驟3)得到的復(fù)合物和鋰鹽研磨，混合均勻，其中磷酸鐵FePO4與Li的摩爾比為I :1 I. 05，于保護(hù)性氣體下、550 850攝氏度條件下高溫?zé)Y(jié)3 18小時(shí)，從而得到本發(fā)明所述的LiFeP04/C復(fù)合材料。在步驟I)中，所述三價(jià)鐵鹽為氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵中的一種或多種；在步驟I)中，所述磷源為磷酸、磷酸二氫銨中的一種或多種；在步驟I)中，所述六次甲基四胺與間苯二酚的摩爾比為I. 5 6 :1 ;在步驟I)中，所述三價(jià)鐵鹽與六次甲基四胺的摩爾比為O. 6 2. 6 :1 ;在步驟4)中，所述鋰鹽為氯化鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、氫氧化鋰、碳酸鋰中的一種或多種；在步驟4)中，所述保護(hù)性氣氛為惰性氣體或還原性氣體；通過(guò)本發(fā)明方法制備的LiFeP04/C復(fù)合材料具有平穩(wěn)的充放電電壓平臺(tái)，高的比容量和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性能，適用于高倍率充放電需求。當(dāng)充放電倍率為O. 5C時(shí)，初始的比容量為150. O 158. OmAh g'循環(huán)50次后，比容量的保有率為90% 95%。


圖I :實(shí)施例I制備的LiFeP04/C復(fù)合材料的X射線衍射圖；圖2 :實(shí)施例I制備的LiFeP04/C復(fù)合材料中的LiFePO4在O. 5C充放電倍率下第
1、10、20、30、40、50次的充放電曲線圖；圖3 :實(shí)施例I制備的LiFeP04/C復(fù)合材料中的LiFePO4的倍率性能圖；圖4 :實(shí)施例I制備的LiFeP04/C復(fù)合材料中的LiFePO4在10C、20C倍率下分別循環(huán)700、1000次的循環(huán)性能圖。我們對(duì)所得的LiFeP04/C復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的表征(實(shí)施例I)。圖I是LiFeP04/C復(fù)合材料的X射線衍射圖，其中下部為L(zhǎng)iFePO4標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF#40-1499的標(biāo)準(zhǔn)衍射峰譜圖。從圖中可以得出，所合成的活性材料LiFePO4的衍射峰位與LiFePO4的特征衍射譜圖一致，為純相。圖2為正極活性材料LiFePO4在O. 5C充放電倍率下第I、10、20、30、40、50次的充放電曲線圖。從圖中可以得出，首次放電容量為155. 6mAh g_\循環(huán)50次后放電容量仍然能夠達(dá)到144. OmAh g_\比容量保有率為92. 5%。圖3為正極活性材料LiFePO4不同倍率下的性能圖，當(dāng)放電倍率分別是O. 5C、1C、2C、5C、10C 和 20C 時(shí)，平均的放電容量分別為 153. 7,143. 7,136. 1,119. 6、101. O 和 77. OmAh
g'當(dāng)充放電倍率重新變?yōu)镺. 5C時(shí)，放電容量又重新回到初始的容量值，說(shuō)明該活性材料具有良好的電化學(xué)反應(yīng)可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。圖4是正極活性材料LiFePO4在10C、20C倍率下分別循環(huán)700、1000次的循環(huán)性能圖。從圖中可以得出，在10C、20C充放電倍率下該正極活性材料初始的放電容量分別是102. OmAh g-1和77. OmAh g'分別循環(huán)700次和1000次后容量保有率仍能達(dá)到83. 3%和79.2%,證明了該正極活性材料LiFePO4在高倍率下優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式下面介紹本發(fā)明的實(shí)施例，以進(jìn)一步增加對(duì)本發(fā)明的了解，但本發(fā)明絕非限于實(shí)施例。實(shí)施例II)準(zhǔn)確稱取2. 02g Fe(NO3)3 ·9Η20將其溶解在200ml去離子水中(濃度為O. 025moldm_3)，然后依次加入O. 35ml濃H3PO4 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)、0· 15g間苯二酚和O. 525g六次甲基四胺，攪拌均勻使其完全溶解。2)將步驟I)得到的溶液轉(zhuǎn)移至不銹鋼反應(yīng)釜中，密封后置于烘箱中，于85攝氏度下反應(yīng)48小時(shí)；3)反應(yīng)結(jié)束后，取出反應(yīng)釜，冷卻至室溫后，用去離子水反復(fù)洗滌沉淀物至濾液呈中性(pH=6. 8 7. 2)，然后將沉淀物置于烘箱中，于100攝氏度下干燥5小時(shí)，得到磷酸鐵和酚醛樹(shù)脂的復(fù)合物，質(zhì)量約為I. Og ；4)準(zhǔn)確稱取I. Og步驟3)得到的復(fù)合物和O. 2g LiOH · H2O (FePO4與LiOH · H2O的摩爾比為I : 1)，研磨、混合均勻，并于高純N2氣氛下高溫煅燒，燒結(jié)溫度為750攝氏度，時(shí)間為6小時(shí),得到LiFeP04/C復(fù)合材料,質(zhì)量約為O. 8g。經(jīng)熱重分析(Thermogravimetry Analysis)測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%。電化學(xué)性能測(cè)試將所得LiFeP04/C與導(dǎo)電劑(乙炔黑)、粘結(jié)劑(PVDF)按質(zhì)量比8 I I的比例混合，以N-甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑，充分混合成漿并均勻涂布于鋁箔上，然后置于真空干燥箱中120攝氏度干燥24h，烘干后裁剪成電極的正極片。模擬電池的組裝在充滿高純氬氣的手套箱中進(jìn)行，箱內(nèi)氧含量和水分含量均控制在Ippm以下。以金屬鋰片為負(fù)極，電解液為lmol/L LiPF6/EC+DMC+EMC(質(zhì)量比I : I : I)。以恒電流在LAND CT2001A電池測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)行充放電測(cè)試，測(cè)試的電壓范圍為2. 0-4. 2V。實(shí)施例2步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)中的三價(jià)鐵鹽的濃度為O. 05moldm_3。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為I. 5g,熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為151. OmAh g_S循環(huán)50次后放電容量為140. OmAh g_S比容量保有率為92. 7%。實(shí)施例3步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)中的三價(jià)鐵鹽的濃度為O. OlmoldnT3。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 35g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為150. OmAh g—1，循環(huán)50次后放電容量為137. OmAh g_S比容量保有率為91. 3%0實(shí)施例4步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)中的磷源是NH4H2PO4，質(zhì)量為O. 575g。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 3 %。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為150. OmAh g4，循環(huán)50次后放電容量為141. OmAh g—1，比容量保有率為94. 0%o實(shí)施例5 步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)的三價(jià)鐵鹽的濃度為O. OllmoldnT3，三價(jià)鐵鹽與六次甲基四胺的摩爾比為O. 6 :1。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 36g，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為154. OmAh g—1，循環(huán)50次后放電容量為142. 5mAh g—1，比容量保有率為92. 5%。實(shí)施例6步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)的三價(jià)鐵鹽的濃度為
O.048moldnT3，三價(jià)鐵鹽與六次甲基四胺的摩爾比為2. 6 :1。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為I. 4g，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為154. 5mAh g_\循環(huán)50次后放電容量為142. OmAh g_S比容量保有率為91.9%。實(shí)施例7步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟2)中的溫度是120攝氏度，時(shí)間是6小時(shí)。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法數(shù)進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為
154.OmAh g_\循環(huán)50次后放電容量為142. OmAh g_\比容量保有率為92. 2%。實(shí)施例8步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟2)中的時(shí)間是72小時(shí)，溫度是60攝氏度。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為
152.OmAh g—1，循環(huán)50次后放電容量為140. OmAh g'比容量保有率為92. 1%0實(shí)施例9步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟3)中的溫度是150攝氏度，時(shí)間為3小時(shí)。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為
155.OmAh g_\循環(huán)50次后放電容量為143. OmAh g_\比容量保有率為92. 3%。實(shí)施例10步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟3)中的時(shí)間是24小時(shí)，溫度是80攝氏度。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為154. OmAh g_\循環(huán)50次后放電容量為143. OmAh g_\比容量保有率為92. 9%。
實(shí)施例11步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟4)中的鋰鹽是0.21g LiOH · H2O(FePO4與LiOH -H2O的摩爾比為I :1. 05)。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為155. OmAh g_\循環(huán)50次后放電容量為143. OmAh g_S比容量保有率為92.3%。實(shí)施例12步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)中的六次甲基四胺的質(zhì)量是
I.15g，六次甲基四胺與間苯二酚的摩爾比為6 :1。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 4%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性 能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為152. OmAh g—1，循環(huán)50次后放電容量為143. OmAh g—1，比容量保有率為94. 1%。實(shí)施例13步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟I)中的間苯二酚的質(zhì)量是O. 27g，六次甲基四胺與間苯二酚的摩爾比為I. 5 :1。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 9g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為150. OmAh g_\循環(huán)50次后放電容量為141. OmAh g_S比容量保有率為94.0%。實(shí)施例14步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟4)中的惰性氣體是高純Ar。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. 8g，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為153. OmAh g'循環(huán)50次后放電容量為141. OmAh g_\比容量保有率為92. 2%。實(shí)施例15步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟4)中的還原性氣體是Ar+H2 (95:5體積比)。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. Sg，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為
153.OmAh g_\循環(huán)50次后放電容量為142. OmAh g_\比容量保有率為92. 8%。實(shí)施例16步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟4)中的燒結(jié)溫度是850攝氏度，燒結(jié)時(shí)間是3小時(shí)。所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. Sg，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為154. OmAh g'循環(huán)50次后放電容量為141. OmAh g_S比容量保有率為91. 6%。實(shí)施例17步驟與實(shí)施例I中的步驟相同，區(qū)別在于步驟4)中的燒結(jié)溫度是550攝氏度，燒結(jié)時(shí)間是18小時(shí)，所得LiFeP04/C復(fù)合材料的質(zhì)量為O. Sg，熱重分析測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 2%。按照實(shí)施例I所述的測(cè)試方法進(jìn)行恒電流充放電性能測(cè)試，O. 5C倍率下首次放電容量為151. OmAh g—1，循環(huán)50次后放電容量為138. OmAh g—1，比容量保有率為91. 4% 0
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其步驟如下 1)將可溶性的三價(jià)鐵鹽和磷源按摩爾比I:1的比例加入到去離子水中，其中三價(jià)鐵鹽的濃度為0. 01 0. 05mol dnT3,攪拌均勻,然后依次加入間苯二酹和六次甲基四胺,攪拌使其完全溶解； 2)將步驟I)得到的溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，密封后置于烘箱中，于60 120攝氏度條件下水熱反應(yīng)6 72小時(shí)； 3)反應(yīng)結(jié)束后,取出反應(yīng)釜,在室溫下將水熱反應(yīng)后的混合液從反應(yīng)釜內(nèi)取出，用去離子水反復(fù)洗滌沉淀物，直到濾液呈中性，然后將沉淀物置于烘箱中，于80 150攝氏度條件下干燥3 24小時(shí)，得到磷酸鐵和酚醛樹(shù)脂的復(fù)合物； 4)將步驟3)得到的復(fù)合物和鋰鹽研磨，混合均勻，其中磷酸鐵FePO4與Li的摩爾比為I :1 I. 05，于保護(hù)性氣氛下、550 850攝氏度條件下高溫?zé)Y(jié)3 18小時(shí)，從而得到LiFeP04/C復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求I所述的一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其特征在于步驟I)中，三價(jià)鐵鹽為氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求I所述的一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其特征在于步驟I)中，磷源為磷酸、磷酸二氫銨中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求I所述的一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其特征在于步驟I)中，六次甲基四胺與間苯二酚的摩爾比為I. 5 6 :1。
5.如權(quán)利要求I所述的一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其特征在于步驟I)中，三價(jià)鐵鹽與六次甲基四胺的摩爾比為0. 6 2. 6 :1。
6.如權(quán)利要求I所述的一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其特征在于步驟4)中，鋰鹽為氯化鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、氫氧化鋰、碳酸鋰中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求I所述的一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFeP04/C的制備方法，其特征在于步驟4)中，保護(hù)性氣體為惰性氣體或還原性氣體。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池正極復(fù)合材料LiFePO4/C的制備方法。首先通過(guò)原位聚合限制法合成了磷酸鐵與酚醛樹(shù)脂的復(fù)合物，然后將其與鋰鹽研磨混合均勻，在保護(hù)性氣氛下燒結(jié)制備出LiFePO4/C復(fù)合材料。其中磷酸鐵與酚醛樹(shù)脂復(fù)合物的制備是通過(guò)在反應(yīng)體系中添加一定量的六次甲基四胺和間苯二酚，六次甲基四胺在酸性條件下水解生成銨根離子和甲醛。制備的該復(fù)合材料的粒徑分布集中在納米量級(jí)，能夠有效地縮短鋰離子的傳輸路徑，并且包覆的碳層能夠顯著提高電子的傳輸效率。該復(fù)合材料具有高比容量、高倍率性能和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，適用于高倍率充放電需求。
文檔編號(hào)C01B25/45GK102769134SQ201210290768
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張?jiān)? 李國(guó)棟, 郭非凡, 陳建 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)