專利名稱：：一種復(fù)合鋰離子電池正極材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電池，特別是涉及^種復(fù)合鋰離子電池正極材料。
背景技術(shù)：
：正極材料是鋰離子蓄電池研究中最關(guān)鍵也是成本最高的部分,目前市場上的鋰離子蓄電池正極材料主要有鋰鈷氧、鋰鎳氧及鋰錳氧三種。其中，鋰鈷氧是主流材料，但是鈷毒性較大，且鈷資源嚴(yán)重稀缺，價(jià)格昂貴；而鋰鎳氧由于合成條件苛刻，很難制備出一定計(jì)量比的產(chǎn)物；層狀的鋰錳氧雖然具有200mAh/g以上的比容量,但是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性很差，而尖晶石型的鋰錳氧比容量很低，且高溫下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有待加強(qiáng)。上述缺點(diǎn)限制了材料的進(jìn)一步應(yīng)用。因此尋找性價(jià)比更好的新材料成為了研究的重點(diǎn)。以LiFeP04、Li3V2(P04)3和LiVP04F為代表的磷酸鹽因?yàn)榫哂协h(huán)保、安全性能好、成本低廉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電化學(xué)性能較好等特點(diǎn),吸引了研究工作者的重視。然而該類材料的導(dǎo)電性能差，一直是限制該材料的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)電性能優(yōu)越，倍率性能好，放電比容量高，循環(huán)性能優(yōu)良的復(fù)合鋰離子電池正極材料。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的復(fù)合鋰離子電池正極材料，以LiFeP04為基體，Li3V2(P04)3或LiVP04F包覆在LiFeP04顆粒表面或存在于LiFeP04顆粒之間或者直接與LiFeP04形成固溶體，且LiFeP04與Li3V2(P04)3或LiVP04F的摩爾比值為(1100):(1001)。本發(fā)明提供的復(fù)合鋰離子電池正極材料的制備實(shí)施步驟為將鋰源化合物、鐵源化合物、釩源化合物、磷源化合物及氟源化合物按一定的比例混合，在常溫常壓下經(jīng)機(jī)械活化后，在非氧化性氣氛中，經(jīng)過500-900度高溫?zé)崽幚?-48小時(shí)后得到復(fù)合材料。本發(fā)明通過對兩種材料的前驅(qū)體混合制備出的復(fù)合鋰離子電池正極材料，克服了LiFeP04、Li3V2(P04)3和LiVP04F導(dǎo)電率低的問題，大倍率放電性能顯著提高。綜上所述，本發(fā)明是一種導(dǎo)電性能優(yōu)越，倍率性能好，放電比容量高，循環(huán)性能優(yōu)良的復(fù)合鋰離子電池正極材料。圖1是實(shí)施例1中樣品的XRD圖譜；圖2是實(shí)施例1中樣品的充放電曲線圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1:以FeP04.xH20、Li2C03、￥205和NH4H2P04為原料，按所得復(fù)合正極材料成分M-15LiFeP04+Li3V2(P04)3摩爾比配料，并混合均勻，經(jīng)機(jī)械活化后，裝入管式爐中，在氬氣氣氛溫度為60(TC的條件下，恒溫12小時(shí)。所得復(fù)合正極材料經(jīng)X射線衍射分析為LiFeP04和Li3V2(PO"3兩相并存。將所得產(chǎn)物組成扣式電池測其充放電比容量和循環(huán)性能，在0.1C、1C、2C、5C和10C的倍率下放電的首次充放電容量和循環(huán)50次后的放電容量如下表表1實(shí)例1中樣品充放電測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>實(shí)施例2:以FeC2042H20、Li2C03、LiF、￥205和(NH4)2HP04為原料，按所得復(fù)合正極材料成分M:25LiFeP04+LiVP04F摩爾比配料，并混合均勻，經(jīng)機(jī)械活化后，裝入管式爐中，在氬氣氣氛溫度為700。C的條件下，恒溫5小時(shí)。所得復(fù)合正極材料經(jīng)X射線衍射分析為LiFeP04和LiVP04F兩相并存。將所得產(chǎn)物組成扣式電池測其充放電比容量和循環(huán)性能，在0.1C充放電測試時(shí)，其放電比容量達(dá)到165rnAh'g'1，循環(huán)50次后放電比容量為164.6mAlvg"，容量的保持率達(dá)至U99.76%。實(shí)施例3:以LiFeP04為基體，Li3V2(P04)3包覆在LiFeP04顆粒表面，LiFeP04與Li3V2(P04)3的摩爾比值為100:1。將所得產(chǎn)物組成扣式電池測其充放電比容量和循環(huán)性能，在0.1C充放電測試時(shí)，其放電比容量達(dá)到155mAlrg"，循環(huán)50次后放電比容量為150mAh.g-'，容量的保持率達(dá)到96.7%。實(shí)施例4:LiVP04F直接與LiFeP04形成固溶體，且LiFeP04與LiVP04F的質(zhì)量比值為i:100。將所得產(chǎn)物組成扣式電池測其充放電比容量和循環(huán)性能，在0.1C充放電測試時(shí)，其放電比容量達(dá)到160mAh，g—1，循環(huán)50次后放電比容量為155mAlvg^，容量的保持率達(dá)到96.8%。權(quán)利要求1、一種復(fù)合鋰離子電池正極材料，其特征在于以LiFePO4為基體，Li3V2(PO4)3或LiVPO4F包覆在LiFePO4顆粒表面或存在于LiFePO4顆粒之間或者直接與LiFePO4形成固溶體，且LiFePO4與Li3V2(PO4)3或LiVPO4F的摩爾比值為(1～100)∶(100～1)。全文摘要本發(fā)明公開了一種復(fù)合鋰離子電池正極材料，以LiFePO<sub>4</sub>為基體，Li<sub>3</sub>V<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>或LiVPO<sub>4</sub>F包覆在LiFePO<sub>4</sub>顆粒表面或存在于LiFePO<sub>4</sub>顆粒之間或者直接與LiFePO<sub>4</sub>形成固溶體，且LiFePO<sub>4</sub>與Li<sub>3</sub>V<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>或LiVPO<sub>4</sub>F的摩爾比值為(1～100)∶(100～1)。本發(fā)明提供的復(fù)合鋰離子電池正極材料具有優(yōu)良的充放電性能和大倍率性能。此復(fù)合鋰離子電池正極材料適合用于動力電池。文檔編號H01M4/48GK101262058SQ20081003107公開日2008年9月10日申請日期2008年4月15日優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日發(fā)明者劉久清,張?jiān)坪?彭文杰,李新海,李金輝,王志興,王志國,胡啟陽,鄭俊超,郭華軍申請人:中南大學(xué)