專利名稱：適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池正極材料及其制備方法，特別是一種適用于動(dòng)力電池用的鋰離子電池正極材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
與普通3C用途的鋰離子電池比較，動(dòng)力鋰離子電池對(duì)正極材料的要求更高，突出體現(xiàn)在對(duì)于材料的能量、功率、循環(huán)性能方面。作為鋰離子電池正極材料的磷酸鐵鋰，要能勝任動(dòng)力電池的要求還需在容量、倍率方面取得更大改進(jìn)。制約磷酸鐵鋰在容量和倍率方面發(fā)揮的主要因素是其較低的本征電子導(dǎo)電率和鋰離子遷移系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰及其制備方法，要解決的技術(shù)問題是有效地提高磷酸鐵鋰材料的導(dǎo)電率，提高磷酸鐵鋰材料的大倍率放電性能，并獲得較高的容量。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰，所述適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰以摻雜磷酸鐵鋰為基體，基體外包覆有碳， 其質(zhì)量比為磷酸鐵鋰50 99 %，摻雜物0. 01 49 %，碳前驅(qū)體0. 01 20 % ；摻雜物為元素錳、鈷、釩、鎳、鋁、鎂、鈣和鋅的化合物中的一種以上；碳前驅(qū)體為有機(jī)碳源、無機(jī)碳源和氣體碳源中的一種以上；所述錳的化合物為乙酸錳、碳酸錳和二氧化錳；所述鈷的化合物為乙酸鈷、碳酸鈷和氧化鈷；所述釩的化合物為釩的氧化物一氧化釩、三氧化二釩、二氧化釩和五氧化二釩；所述鎳的化合物為乙酸鎳、碳酸鎳和氧化鎳；所述鋁的化合物為乙酸鋁、 碳酸鋁和氧化鋁；所述鎂的化合物為乙酸鎂、碳酸鎂和氧化鎂；所述鈣的化合物為乙酸鈣、 碳酸鈣、碳酸氫鈣和氧化鈣；所述鋅的化合物為乙酸鋅、碳酸鋅和氧化鋅；所述有機(jī)碳源為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、聚乙二醇、聚乙烯醇和檸檬酸；所述無機(jī)碳源為乙炔黑、碳納米管和碳納米纖維；所述氣體碳源為乙炔、甲烷和乙烷。本發(fā)明的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰粒度為10 500nm，所述基體結(jié)構(gòu)為橄欖石結(jié)構(gòu)。一種適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，包括以下步驟一、 混合，將鋰源化合物、鐵源、磷酸源化合物按鋰、鐵、磷的摩爾比1 3. 5 1 3 1 3 的比例混合，以5 500r/min速度，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，得到磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物；二、摻雜，在磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物內(nèi)添加摻雜元素錳、鈷、釩、鎳、鋁、鎂、鈣和鋅的化合物中的一種以上，摻雜物質(zhì)量占正極材料磷酸鐵鋰原料的0. 01 49%，以5 500r/ min的速度，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，得到摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體；三、包覆碳，加入占正極材料磷酸鐵鋰原料質(zhì)量0. 01 20%的碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，通氣體碳源，得到動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的前驅(qū)體，包覆的方式采用固相液相復(fù)合包覆、固相氣相復(fù)合包覆、液相氣相復(fù)合包覆或氣相液相固相復(fù)合包覆；四、燒結(jié)，通入保護(hù)性氣體或還原性氣體，氣體流量為0. 1 lOOL/min，以1 20°C /min的速率升溫，在溫度500 900°C中燒結(jié)5 36小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池正極材料的磷酸鐵鋰；所述鋰源化合物為氧化鋰、氫氧化鋰、磷酸鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、磷酸二氫鋰、 甲酸鋰和醋酸鋰的一種以上；所述鐵源為鐵、鐵源化合物磷酸鐵、硫酸亞鐵、三氧化二鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵、磷酸亞鐵、磷酸亞鐵銨、檸檬酸鐵和氯化亞鐵中的一種以上；所述磷酸源化合物為五氧化二磷、磷酸、磷酸二氫銨、磷酸二氫鋰、磷酸氫二銨、磷酸銨和磷酸氫銨鹽中的一種以上；所述錳的化合物為乙酸錳、碳酸錳和二氧化錳；所述鈷的化合物為乙酸鈷、碳酸鈷和氧化鈷；所述釩的化合物為釩的氧化物一氧化釩、三氧化二釩、二氧化釩和五氧化二釩；所述鎳的化合物為乙酸鎳、碳酸鎳和氧化鎳；所述鋁的化合物為乙酸鋁、碳酸鋁和氧化鋁；所述鎂的化合物為乙酸鎂、碳酸鎂和氧化鎂；所述鈣的化合物為乙酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣和氧化鈣；所述鋅的化合物為乙酸鋅、碳酸鋅和氧化鋅；所述有機(jī)碳源為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、聚乙二醇、聚乙烯醇和檸檬酸；所述無機(jī)碳源為乙炔黑、碳納米管和碳納米纖維；所述氣體碳源為乙炔、甲烷和乙烷；所述保護(hù)性氣體為氮?dú)饣驓鍤?，還原性氣體為氫氣、乙炔、甲烷和乙烷中的一種以上。本發(fā)明的固相液相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/ min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥。本發(fā)明的固相液相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min， 室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥，再添加有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的速度，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)。本發(fā)明的固相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，然后，放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 100L/min，恒溫時(shí)間Imin 24h，爐內(nèi)自然降溫至室溫。本發(fā)明的固相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°c /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)。本發(fā)明的液相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥，放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，然后爐內(nèi)自然降溫至室溫。本發(fā)明的液相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體置于燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°c /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥。本發(fā)明的固相液相氣相復(fù)合包覆，在摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體中加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥，放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以0. 5 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 100L/min,時(shí)間Imin 24h，爐內(nèi)自然降溫至室溫。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用多元復(fù)合方式包覆碳源的磷酸鐵鋰材料，電子導(dǎo)電率達(dá)到6. 2 X 10_3km S可逆比容量大于155mAh/g，倍率性能優(yōu)異，20C/1C保持率大于90 %， 安全性能穩(wěn)定，適用于鋰離子電池動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、各類便攜式器件電池等寸。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的XRD圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的SEM圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的模擬電池IC充放電曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰，以摻雜磷酸鐵鋰為基體， 基體結(jié)構(gòu)為橄欖石結(jié)構(gòu)，基體外包覆有碳，該適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的質(zhì)量比為磷酸鐵鋰50 99%，摻雜物0. 01 49%，碳前驅(qū)體0. 01 20%，正極材料粒度為10 500nm。摻雜物為元素錳、鈷、釩、鎳、鋁、鎂、鈣和鋅的化合物中的一種以上。錳的化合物為乙酸錳、碳酸錳和二氧化錳。鈷的化合物為乙酸鈷、碳酸鈷和氧化鈷。釩的化合物為釩的氧化物一氧化釩、三氧化二釩、二氧化釩和五氧化二釩。鎳的化合物為乙酸鎳、碳酸鎳和氧化鎳。鋁的化合物為乙酸鋁、碳酸鋁和氧化鋁。鎂的化合物為乙酸鎂、碳酸鎂和氧化鎂。鈣的化合物為乙酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣和氧化鈣。鋅的化合物為乙酸鋅、碳酸鋅和氧化鋅。碳前驅(qū)體為有機(jī)碳源、無機(jī)碳源和氣體碳源中的一種以上。有機(jī)碳源為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、聚乙二醇PEG、聚乙烯醇PVA和檸檬酸。無機(jī)碳源為乙炔黑、碳納米管和碳納米纖維。氣體碳源為乙炔、甲烷和乙烷。本發(fā)明的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，包括以下步驟一、混合，將鋰源化合物、鐵源、磷酸源化合物按鋰、鐵、磷的摩爾比1 3. 5 1 3 1 3的比例混合，采用上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司的GZ-120型機(jī)械攪拌機(jī)、無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的XXM行星球磨機(jī)或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，以5 500r/min速度范圍，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，得到磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物。鋰源化合物為氧化鋰、氫氧化鋰、磷酸鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、磷酸二氫鋰、甲酸鋰和醋酸鋰的一種以上。鐵源為鐵、鐵源化合物磷酸鐵、硫酸亞鐵、三氧化二鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵、磷酸亞鐵、磷酸亞鐵銨、檸檬酸亞鐵和氯化亞鐵中的一種以上。磷酸源化合物為五氧化二磷、磷酸、磷酸二氫銨、磷酸二氫鋰、磷酸氫二銨、磷酸亞鐵銨和磷酸氫銨鹽中的一種以上。二、摻雜，在磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物內(nèi)添加摻雜元素錳、鈷、釩、鎳、鋁、鎂、鈣和鋅的化合物中的一種以上，混合均勻，摻雜物質(zhì)量占正極材料磷酸鐵鋰原料的0. 01 49%， 采用無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司GSY-8球磨攪拌機(jī)，以5 500r/min的速度范圍，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，得到摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體。錳的化合物為乙酸錳、碳酸錳和二氧化錳。鈷的化合物為乙酸鈷、碳酸鈷和氧化鈷。釩的化合物為釩的氧化物一氧化釩、三氧化二釩、二氧化釩和五氧化二釩。鎳的化合物為乙酸鎳、碳酸鎳和氧化鎳。鋁的化合物為乙酸鋁、碳酸鋁和氧化鋁。鎂的化合物為乙酸鎂、碳酸鎂和氧化鎂。鈣的化合物為乙酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣和氧化鈣。鋅的化合物為乙酸鋅、碳酸鋅和氧化鋅。三、包覆碳，在摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物上包覆碳前驅(qū)體或碳，加入占正極材料磷酸鐵鋰原料質(zhì)量0. 01 20%的碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，通氣體碳源，得到動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的前驅(qū)體。包覆的方式采用1、固相液相復(fù)合包覆，2、 固相氣相復(fù)合包覆，3、液相氣相復(fù)合包覆，4、氣相液相固相復(fù)合包覆，得到前驅(qū)體。1、固相液相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，放入無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速范圍，室溫下球磨1 M小時(shí)。然后，加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，攪拌或球磨混合，采用上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司的GZ-120機(jī)械攪拌機(jī)或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的XXM行星球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為1 lOOr/min，或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為5 500r/ min,室溫下液相包覆1 M小時(shí)，然后干燥至含液量在IOOOppm以下(質(zhì)量)，采用現(xiàn)有技術(shù)的真空烘干箱、真空干燥機(jī)或噴霧干燥機(jī)?；蛘?，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，攪拌或球磨混合，采用上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司的GZ-120機(jī)械攪拌機(jī)或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的XXM行星球磨機(jī)， 轉(zhuǎn)速為1 lOOr/min，或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為5 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，然后干燥至水含量在IOOOppm以下(質(zhì)量)，采用現(xiàn)有技術(shù)的真空烘干箱、真空干燥機(jī)或噴霧干燥機(jī)。加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，采用無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，以5 500r/min的速度范圍， 室溫下球磨1 M小時(shí)。2、固相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，放入無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速范圍，室溫下球磨1 M小時(shí)。然后，把包覆后的摻雜磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司的KTF型管式爐或南京好特爐業(yè)有限公司的HTF的箱式爐，或其他可通氣體的燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到包覆溫度300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，恒溫時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫?；蛘?，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司的KTF型管式爐或南京好特爐業(yè)有限公司的HTF的箱式爐，或其他可通氣體的燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到包覆溫度300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫。然后，加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，與氣相包覆后的摻雜磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入放入無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速范圍，室溫下球磨1 M小時(shí)。3、液相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，攪拌混合，采用上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司的GZ-120機(jī)械攪拌機(jī)或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的XXM行星球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為1 50r/min，或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為5 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，然后干燥至含液量在IOOOppm以下(質(zhì)量)，采用現(xiàn)有技術(shù)的真空烘干箱、真空干燥機(jī)或噴霧干燥機(jī)。然后，把包覆后的摻雜磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司的KTF型管式爐或南京好特爐業(yè)有限公司的HTF的箱式爐，或其他可通氣體的燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到包覆溫度300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，時(shí)間 Imin Mh，然后爐內(nèi)自然降溫至室溫。或者，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司的KTF型管式爐或南京好特爐業(yè)有限公司的HTF的箱式爐，或其他可通氣體的燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到包覆溫度300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，然后爐內(nèi)自然降溫至室溫。然后，加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，攪拌混合，采用上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司的GZ-120機(jī)械攪拌機(jī)或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的XXM行星球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為1 50r/min，或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的 GSY-8攪拌球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為5 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，然后干燥至水含量在IOOOppm以下(質(zhì)量)，采用現(xiàn)有技術(shù)的真空烘干箱、真空干燥機(jī)或噴霧干燥機(jī)。4、固液氣相復(fù)合包覆，在摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體中加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，放入無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速范圍，室溫下球磨1 M小時(shí)。然后，加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體 液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，攪拌或球磨混合，采用上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司的GZ-120機(jī)械攪拌機(jī)或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的XXM行星球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為1 50r/min，或無錫市鑫燕粉體機(jī)械有限公司的GSY-8攪拌球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為5 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，然后干燥至水含量在IOOOppm以下(質(zhì)量)，采用現(xiàn)有技術(shù)的真空烘干箱、真空干燥機(jī)或噴霧干燥機(jī)。最后，放入宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司的KTF型管式爐或南京好特爐業(yè)有限公司的HTF的箱式爐，或其他可通氣體的燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以0. 5 15°C /min的升溫速度，到包覆溫度300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫。碳前驅(qū)體為有機(jī)碳源、無機(jī)碳源和氣體碳源中的一種以上。有機(jī)碳源為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、聚乙二醇PEG、聚乙烯醇PVA和檸檬酸。無機(jī)碳源為乙炔黑、碳納米管和碳納米纖維。氣體碳源為乙炔、甲烷和乙烷。四、燒結(jié)，將動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的前驅(qū)體放入宜興市前錦爐業(yè)設(shè)備有限公司的KTF型管式爐或南京好特爐業(yè)有限公司的HTF的箱式爐內(nèi)，通入保護(hù)性氣體或還原性氣體，氣體流量為0. 1 lOOL/min，以1 20°C /min的速率升溫，在溫度500 900°C中燒結(jié)5 36小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池正極材料的磷酸鐵鋰。保護(hù)性氣體為氮?dú)饣驓鍤?，還原性氣體為氫氣、乙炔、甲烷和乙烷中的一種以上。本發(fā)明的方法制備的適用于動(dòng)力鋰離子電池正極材料的磷酸鐵鋰，采用日本日立公司生產(chǎn)的S4800掃描電子顯微鏡觀察，采用PANalytica X' PERT PRO X射線衍射儀 (荷蘭)分析晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)，利用其石墨單色器，Cu靶(λ = 0. 15406nm)，掃描速度 10° /min，掃描范圍10 90°分析晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)。采用上海虹運(yùn)檢測儀器有限公司的FZ-9601型粉末電阻率測試儀測試電導(dǎo)率。由于磷酸鐵鋰的本征導(dǎo)電率低，只有10_9s/cm，限制其發(fā)揮活性。本發(fā)明以固相液相復(fù)合包覆、固相氣相復(fù)合包覆、液相氣相復(fù)合包覆或固相液相氣相復(fù)合包覆，得到前驅(qū)體，相比較沒有包覆碳、或單一方法包覆碳的磷酸鐵鋰材料，包覆碳均勻完整，材料的導(dǎo)電性提高，更有利于材料充分發(fā)揮活性，即提高大倍率放電性能和較高容量。采用實(shí)施例制備的正極材料，按正極材料、乙炔黑、粘結(jié)劑90 5 5的質(zhì)量比， 涂于鋁箔上，作為模擬電池正極。模擬電池組裝在氬氣保護(hù)的手套箱中進(jìn)行，負(fù)極為金屬鋰片，隔膜是 Celgard2400，電解液為 lmol/L LiPF6/DMC+DEC (體積比為 1 1)，組成 CR2025 型模擬電池。在深圳新威爾電池檢測設(shè)備有限公司的CT-3008w-5V10mA-Sl型電池檢測系統(tǒng)上，以3. 9 2. 5V電壓對(duì)模擬電池進(jìn)行充放電循環(huán)，測試其充放電性能和容量。材料的導(dǎo)電率采用上海虹運(yùn)檢測儀器有限公司的FZ-9601型四探針粉末電阻率測試儀測試。實(shí)施例1，固液復(fù)合包覆一、混合，將氫氧化鋰、硫酸亞鐵、磷酸，按鋰、鐵、磷的摩爾比3 1 1，放入攪拌球磨機(jī)中，以70r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨8小時(shí)。二、摻雜，添加乙酸錳，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%， 于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，以50r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨2小時(shí)。三、包覆碳，往混合物中添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為的碳納米管，置于行星球磨中球磨2小時(shí)，轉(zhuǎn)速為50r/min。取出物料置于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，添加乙醇，使?jié){料的固含量為35%，以及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%的檸檬酸，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，轉(zhuǎn)速為120r/min，干燥。四、燒結(jié)，取出物料，放入爐內(nèi)，通氮?dú)?，流?. 6L/min, 以5°C /min的速率升溫到600°C，燒結(jié)M小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。如圖1所示，石墨單色器，Cu靶(λ =0. lM06nm)，掃描速度10° /min，掃描范圍 10° 90°，與XRD標(biāo)準(zhǔn)譜圖(Reference code :01-081-1173)比較，材料為橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰材料。如圖2所示，所得樣品顆粒較細(xì)，為10-500nm。如圖3所示，用此材料作為正極，制作扣式電池，進(jìn)行充放電測試，充放電曲線平
臺(tái)穩(wěn)定。用粉末電阻率儀測得此材料的電子電導(dǎo)率為6. 2X 10_3Scm \實(shí)施例2，固氣復(fù)合包覆一、混合，將氫氧化鋰、硫酸亞鐵、磷酸，按鋰、鐵、磷的摩爾比為3 1 1，放入攪拌球磨機(jī)中，以70r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨5小時(shí)。二、摻雜，添加碳酸鈷，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%，于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，以70r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨1小時(shí)。三、包覆碳，以固相方式包覆碳源，往混合物中添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為的碳納米管，加入按最終原料和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%的檸檬酸，置于行星球磨中球磨2小時(shí)，轉(zhuǎn)速為50r/min。把物料放入燒結(jié)爐內(nèi)，通入
0.6L/min的氮?dú)?，?°C /min的升溫速度升溫到700°C，保溫8小時(shí)，再通入乙炔與氮?dú)怏w積比為1 1的混合氣體，進(jìn)行氣相包覆碳源，氣流量控制在0.6L/min，反應(yīng)30分鐘，自然降溫至室溫。四、燒結(jié)，取出物料，放入爐內(nèi)，通氮?dú)猓髁?.6L/min，以5°C /min的速率升溫到600°C，燒結(jié)M小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。實(shí)施例3，液氣復(fù)合包覆一、混合，將氫氧化鋰，磷酸鐵，按鋰、磷酸鐵的摩爾比1 1的量放入攪拌球磨機(jī)中，添加去離子水，使氫氧化鋰和磷酸鐵的質(zhì)量固含量為30%，以lOOr/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨12小時(shí)。二、摻雜，添加碳酸氫鈣，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%，于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，以lOOr/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨1小時(shí)。三、包覆碳，在混合物中繼續(xù)添加麥芽糖作為碳源，按最終原料和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%，轉(zhuǎn)速為60r/min，球磨2小時(shí)。采用真空烘干箱120°C烘10小時(shí)，得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體放入燒結(jié)爐內(nèi)，通入0. 5L/min的氮?dú)?，?°C /min的升溫速度升溫到 600°C，保溫10小時(shí)，再通入乙炔與氮?dú)怏w積比為2 1的混合氣體，進(jìn)行氣相包覆碳源，氣流量控制在0.5L/min，反應(yīng)60分鐘，自然降溫至室溫。四、燒結(jié)，取出物料，放入爐內(nèi)，通氮?dú)猓髁?. 6L/min,以5°C /min的速率升溫到600°C，燒結(jié)M小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。實(shí)施例4，固液氣復(fù)合包覆一、混合，將碳酸鋰、磷酸二氫銨、硫酸亞鐵按鋰、鐵、磷的摩爾比1 2 2混合，放入攪拌球磨機(jī)中，添加去離子水，使碳酸鋰、磷酸二氫銨和硫酸亞鐵固含量為40%，以80r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨6小時(shí)。二、摻雜，添加氧化鋁，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%，于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，以80r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨1小時(shí)。三、包覆碳，以上物料烘干，在混合物中加入乙炔黑，在行星球磨機(jī)中繼續(xù)混合，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%，轉(zhuǎn)速為150r/ min，球磨2小時(shí)，以固相方式包覆碳源。取出物料置于機(jī)械攪拌機(jī)內(nèi)，添加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
1.5%的聚乙二醇PEG和，加入整個(gè)固體質(zhì)量兩倍的乙醇，繼續(xù)攪拌5小時(shí)，轉(zhuǎn)速為150r/ min，進(jìn)行液相包覆。烘干，然后將前驅(qū)體放入燒結(jié)爐內(nèi)，通入0. 5L/min的氮?dú)猓?°C /min 的升溫速度升溫到600°C，保溫8小時(shí)，再通乙炔與氮?dú)怏w積比為2 1的混合氣體，氣流量控制在0. 5L/min,反應(yīng)30分鐘，進(jìn)行氣相包覆碳源。四、燒結(jié)，改為通氮?dú)?，流?. 6L/min, 600°C，恒溫?zé)Y(jié)M小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。對(duì)比例1，采用固相球磨包覆一、混合，將氫氧化鋰、硫酸亞鐵、磷酸，按鋰、鐵、磷的摩爾比為3 1 1，放入攪拌球磨機(jī)中，以50r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨8小時(shí)。二、摻雜，添加乙酸錳、乙酸鈷，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)均為于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，以50r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨2小時(shí)。三、包覆碳，添加葡萄糖于攪拌球磨內(nèi)，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%，50r/min的轉(zhuǎn)速球磨2小時(shí)。四、燒結(jié)，取出物料，放入爐內(nèi)，通氮?dú)?，流?. 6L/min,以5°C /min的速率升溫到750°C，燒結(jié)6小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。對(duì)比例2，液相包覆一、混合，將碳酸鋰、磷酸鐵，按鋰、磷酸鐵摩爾比1 2的量投入行星球磨中，轉(zhuǎn)速為25r/min，球磨5小時(shí)。二、摻雜，添加氧化鋁，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 5%，以50r/min的轉(zhuǎn)速， 室溫下球磨2小時(shí)。三、包覆碳，添加葡萄糖，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%，按固體液體質(zhì)量比1 2 在去離子水中攪拌混合，轉(zhuǎn)速為25r/min，球磨7. 5小時(shí)，120°C烘烤10小時(shí)。四、燒結(jié)，將前驅(qū)體放入爐內(nèi)，通氮?dú)猓髁?. 6L/min,以5°C /min的速率升溫到650°C，燒結(jié)M小時(shí)，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。對(duì)比例3，氣相包覆一、混合，將碳酸鋰、磷酸二氫銨、硫酸亞鐵，按按鋰、鐵、磷的摩爾比1 2 2混合，以lOOr/min的轉(zhuǎn)速范圍，室溫下球磨10小時(shí)。二、摻雜，添加乙酸鎳、二氧化錳、五氧化二釩，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)均為0. 5%于攪拌球磨機(jī)內(nèi)，以20r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下球磨3小時(shí)。三、 包覆碳，把物料放入爐內(nèi)，通氮?dú)?，流?. 6L/min,以5°C /min的速率升溫到700°C，保溫6 小時(shí)，通乙炔與氮?dú)怏w積比為2 1的混合氣體，氣流量控制在0.5L/min。四、燒結(jié)，繼續(xù)在爐內(nèi)700°C恒溫6小時(shí)，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，流量0. 5L/min,自然降溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰。電化學(xué)性能和電導(dǎo)率測試見表1。表1電化學(xué)性能測試
權(quán)利要求
1.一種適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰，其特征在于所述適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰以摻雜磷酸鐵鋰為基體，基體外包覆有碳，其質(zhì)量比為磷酸鐵鋰50 99%，摻雜物0. 01 49%，碳前驅(qū)體0. 01 20% ；摻雜物為元素錳、鈷、釩、鎳、 鋁、鎂、鈣和鋅的化合物中的一種以上；碳前驅(qū)體為有機(jī)碳源、無機(jī)碳源和氣體碳源中的一種以上；所述錳的化合物為乙酸錳、碳酸錳和二氧化錳；所述鈷的化合物為乙酸鈷、碳酸鈷和氧化鈷；所述釩的化合物為釩的氧化物一氧化釩、三氧化二釩、二氧化釩和五氧化二釩； 所述鎳的化合物為乙酸鎳、碳酸鎳和氧化鎳；所述鋁的化合物為乙酸鋁、碳酸鋁和氧化鋁； 所述鎂的化合物為乙酸鎂、碳酸鎂和氧化鎂；所述鈣的化合物為乙酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣和氧化鈣；所述鋅的化合物為乙酸鋅、碳酸鋅和氧化鋅；所述有機(jī)碳源為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、聚乙二醇、聚乙烯醇和檸檬酸；所述無機(jī)碳源為乙炔黑、碳納米管和碳納米纖維；所述氣體碳源為乙炔、甲烷和乙烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰，其特征在于 所述適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰粒度為10 500nm，所述基體結(jié)構(gòu)為橄欖石結(jié)構(gòu)。
3.一種適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，包括以下步驟一、 混合，將鋰源化合物、鐵源、磷酸源化合物按鋰、鐵、磷的摩爾比1 3. 5 1 3 1 3 的比例混合，以5 500r/min速度，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，得到磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物；二、摻雜，在磷酸鐵鋰前驅(qū)體混合物內(nèi)添加摻雜元素錳、鈷、釩、鎳、鋁、鎂、鈣和鋅的化合物中的一種以上，摻雜物質(zhì)量占正極材料磷酸鐵鋰原料的0. 01 49%，以5 500r/ min的速度，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，得到摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體；三、包覆碳，加入占正極材料磷酸鐵鋰原料質(zhì)量0. 01 20%的碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，通氣體碳源，得到動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的前驅(qū)體，包覆的方式采用固相液相復(fù)合包覆、固相氣相復(fù)合包覆、液相氣相復(fù)合包覆或氣相液相固相復(fù)合包覆；四、燒結(jié)，通入保護(hù)性氣體或還原性氣體，氣體流量為0. 1 lOOL/min，以1 20°C /min的速率升溫，在溫度500 900°C中燒結(jié)5 36小時(shí)，自然降溫至室溫，得到適用于動(dòng)力鋰離子電池正極材料的磷酸鐵鋰；所述鋰源化合物為氧化鋰、氫氧化鋰、磷酸鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、磷酸二氫鋰、 甲酸鋰和醋酸鋰的一種以上；所述鐵源為鐵、鐵源化合物磷酸鐵、硫酸亞鐵、三氧化二鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵、磷酸亞鐵、磷酸亞鐵銨、檸檬酸鐵和氯化亞鐵中的一種以上；所述磷酸源化合物為五氧化二磷、磷酸、磷酸二氫銨、磷酸二氫鋰、磷酸氫二銨、磷酸銨和磷酸氫銨鹽中的一種以上；所述錳的化合物為乙酸錳、碳酸錳和二氧化錳；所述鈷的化合物為乙酸鈷、碳酸鈷和氧化鈷；所述釩的化合物為釩的氧化物一氧化釩、三氧化二釩、二氧化釩和五氧化二釩；所述鎳的化合物為乙酸鎳、碳酸鎳和氧化鎳；所述鋁的化合物為乙酸鋁、碳酸鋁和氧化鋁；所述鎂的化合物為乙酸鎂、碳酸鎂和氧化鎂；所述鈣的化合物為乙酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣和氧化鈣；所述鋅的化合物為乙酸鋅、碳酸鋅和氧化鋅；所述有機(jī)碳源為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、聚乙二醇、聚乙烯醇和檸檬酸；所述無機(jī)碳源為乙炔黑、碳納米管和碳納米纖維；所述氣體碳源為乙炔、甲烷和乙烷；所述保護(hù)性氣體為氮?dú)饣驓鍤?，還原性氣體為氫氣、乙炔、甲烷和乙烷中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于所述固相液相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min， 室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于所述固相液相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源， 按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥，再添加有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的速度， 室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于所述固相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源， 以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，然后，放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 100L/min，恒溫時(shí)間Imin 24h，爐內(nèi)自然降溫至室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于所述固相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于所述液相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體與有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源， 按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥，放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，然后爐內(nèi)自然降溫至室溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于所述液相氣相復(fù)合包覆，把摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體置于燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以1 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 lOOL/min，時(shí)間Imin Mh，爐內(nèi)自然降溫至室溫，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min， 室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰的制備方法， 其特征在于所述固相液相氣相復(fù)合包覆，在摻雜的磷酸鐵鋰前驅(qū)體中加入碳前驅(qū)體有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，以5 500r/min的轉(zhuǎn)速，室溫下攪拌或球磨1 M小時(shí)，然后，加入有機(jī)碳源和/或無機(jī)碳源，按固體液體質(zhì)量比1 1 10，置于去離子水、乙醇或丙酮中，轉(zhuǎn)速為1 500r/min，室溫下液相包覆1 M小時(shí)，干燥，放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行氣相包覆，以0. 5 15°C /min的升溫速度，到300 900°C，通入碳源氣體乙炔、甲烷或乙烷，流量 0. 1 100L/min,時(shí)間Imin 24h，爐內(nèi)自然降溫至室溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰及其制備方法，要解決的技術(shù)問題是獲得較高的容量。本發(fā)明的適用于動(dòng)力鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰，以摻雜磷酸鐵鋰為基體，基體外包覆有碳，其質(zhì)量比為磷酸鐵鋰50～99％，摻雜物0.01～49％，碳前驅(qū)體0.01～20％。本發(fā)明的制備方法，包括以下步驟混合，摻雜，包覆碳，燒結(jié)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用多元復(fù)合方式包覆碳源的磷酸鐵鋰材料，電子導(dǎo)電率達(dá)到6.2×10-3Scm-1，可逆比容量大于155mAh/g，倍率性能優(yōu)異，20C/1C保持率大于90％，安全性能穩(wěn)定，適用于鋰離子電池動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)工具、各類便攜式器件電池。
文檔編號(hào)H01M4/58GK102227024SQ20111013401
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者岳敏, 王思敏, 王政, 賀雪琴, 黃友元 申請(qǐng)人:深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司