專利名稱：鋰離子電池正極材料金屬鎂摻雜的磷酸錳鋰/碳制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰/碳制備方法，特別是指利用一步固相法合成鎂摻雜、碳包覆的鋰離子電池正極材料磷酸錳鋰/碳，屬于能源新材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，鋰離子電池正極材料主要有鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、三元材料和過渡金屬磷酸鹽幾種。鋰鈷氧化物最早作為電池正極材料獲得商業(yè)使用，然而，鈷作為戰(zhàn)略資源，資源短缺、成本高、毒性較高，且存在熱穩(wěn)定性差、安全性較差的缺點(diǎn)，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。鋰錳氧化物正極材料資源豐富、成本低，但其電化學(xué)容量較低，高溫性能差使其應(yīng)用受到了限制。近幾年，含鋰磷酸鹽LiMPO4 (M=Mn, Fe, Co, Ni等)作為鋰離子電池材料的基礎(chǔ)研究受到廣泛關(guān)注，LiMPO4 (M=Mn, Fe, Co, Ni )系列電極材料屬于聚陰離子型化合物，具有橄欖石型結(jié)構(gòu)，與普通氧化物電極材料的結(jié)構(gòu)完全不同，因而，具有獨(dú)特的電化學(xué)性能。其中， Lii^ePO4是目前研究熱點(diǎn)之一，它的理論容量約為170mAh/g，但其相對(duì)于Li+/Li的電極電勢僅為3. 4V。LiCoPO4和LiNiPO4的電壓平臺(tái)分別在4. 8和5. IV，超出了現(xiàn)有鋰離子電池電解液能承受的范圍，研究者進(jìn)行理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)，這些材料中LiMnPO4相對(duì)于Li+/Li的電極電勢為4. IV，位于現(xiàn)有電解液體系的穩(wěn)定電化學(xué)窗口，這種材料具有潛在的高能密度的優(yōu)點(diǎn)， 且這種材料具有成本低、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。然而，YAMADA等采用第一原理對(duì)電子能級(jí)進(jìn)行計(jì)算得出，電子在Lii^ePO4中發(fā)生躍遷的能隙為0. 3eV,有半導(dǎo)體特征，而LiMnPO4為, 電子導(dǎo)電性極差，屬絕緣體，合成能夠可逆充放電的LiMnPO4非常困難，如果將磷酸錳鋰材料的導(dǎo)電率提高到9(T100S/Cm后，這種材料將比磷酸鐵鋰更有前途。表現(xiàn)在(1)輸出電壓高，可達(dá)4. Γ4. 5V，能量密度比磷酸鐵鋰高30%以上；(2)空氣中穩(wěn)定，可簡化合成生產(chǎn)條件；(3)能量密度適中，理論比容量與磷酸鐵鋰相近；(4)錳鹽資源豐富，價(jià)格便宜；(5)Mn3+ 的氧化性很弱，對(duì)電解液安全。為提高LiMnPO4材料的電化學(xué)性能，比較有效的方法是得到納米級(jí)LiMnPO4微粒。 如2007年ThierryDrezen用溶膠-凝膠法合成了納米級(jí)LiMnPO4，可逆容量在0. 01C、0. IC 分別達(dá)到156mAh/g、134mAh/g。2009年DeyuWang通過水熱法并加入多元醇合成高性能、納米結(jié)構(gòu)的 LiMnPO4,比容量在 0. 05C、0. 1C、1C 分別為 145mAh/g、141mAh/g、113mAh/g。納米級(jí)LiMnPO4較好的電化學(xué)性能歸因于小的顆粒尺寸能縮短鋰離子的擴(kuò)散路徑，增大鋰離子的有效擴(kuò)散系數(shù)，但相應(yīng)的溶液法合成過程復(fù)雜、合成時(shí)間較長、操作繁瑣，因而難以應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中。目前，合成磷酸錳鋰使用最為廣泛的方法是高溫固相反應(yīng)法，也是最適合實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)方法。王志興等采用Li2C03、MnC03、NH4H2P04為原料，加入適量的炭黑混合，先球磨36h、300°C預(yù)燒3h，取出中間產(chǎn)物繼續(xù)球磨24h，600°C煅燒Mh，得到純相的橄欖石結(jié)構(gòu) LiMnPO4，放電容量為95mAh/g。該合成方法使用鋰鹽、錳鹽和磷酸鹽為原料，經(jīng)過預(yù)燒，加碳還原和氫氣還原焙燒，操作過程較復(fù)雜，且存在合成產(chǎn)品純度偏低的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有磷酸錳鋰充放電性能的不足，而提供一種新的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法。為解決制備摻雜鎂離子磷酸錳鋰的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用簡單的球磨包碳煅燒的方式來制備鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰/碳，目的是提供一種鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰制備方法，從而提高摻鎂的磷酸錳鋰正極材料電化學(xué)性能。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的所述鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰/碳具有磷酸錳鋰基體，基體內(nèi)有部分錳位被鎂離子取代，基體外包覆有碳材料包覆層，所制備的磷酸錳鎂鋰具有近似球形、菱形或塊狀的微觀特征。本發(fā)明的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的粒度為30(T500nm。一種鋰離子電池正極磷酸錳鎂鋰的制備方法，包括以下步驟
1)前驅(qū)體制備將一定量的鋰源化合物、磷源化合物、鎂源化合物和錳源化合物及碳源化合物，加入液體介質(zhì)至將所述原料和所述碳源化合物浸沒，在一定轉(zhuǎn)速下球磨適當(dāng)時(shí)間；
2)球磨后的混合物干燥過程混合原料球磨完成以后，將得到的混合物取出放在蒸發(fā)皿，在6(T10(TC真空干燥箱中干燥；
3)球磨粉碎前驅(qū)體將步驟2)得到的混合物球磨成微粒，球磨速度為30(T500r/min， 時(shí)間為2 12h ；
4)焙燒處理將上述得到的混合物微粒轉(zhuǎn)移至瓷舟中，于50(T80(TC保護(hù)性氣氛下， 煅燒廣12h，自然冷卻至室溫，得到碳包覆鎂摻雜磷酸錳鋰微粒；
5)超聲處理將煅燒后的活性材料進(jìn)行超聲清洗，時(shí)間為15、5min。
本發(fā)明步驟1)采用濕法球磨方式將鋰源、磷源、鎂源及錳源化合物，按鋰、錳、鎂、磷摩爾比為1. 0-1. 1 :l-x :X 1的比例混合。上述步驟1)所述碳源化合物中碳元素的質(zhì)量為原料質(zhì)量的廣12%。上述步驟1)球磨轉(zhuǎn)速為20(T500r/min，球磨時(shí)間為2l4h。本發(fā)明步驟3)采用程序升溫的方式升溫至500 800°C。首先將混合物升溫至 200 400°C之間，保持2 6h，然后繼續(xù)升溫至500 800°C，再保持1 12h。上述步驟4)采取的升溫速度可控為1 10°C /min。本發(fā)明所述的鋰源化合物優(yōu)選為碳酸鋰、氫氧化鋰、乙酸鋰、氯化鋰、硫酸鋰、硝酸鋰、磷酸鋰、磷酸氫二鋰、磷酸二氫鋰或草酸鋰中的一種或者它們的混合物。本發(fā)明所述的錳源化合物優(yōu)選為碳酸錳、乙酸錳、二氧化錳、二氧化錳或氫氧化錳中的一種或者它們的混合物。本發(fā)明所述的磷源化合物優(yōu)選自為磷酸、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、五氧化二磷、磷酸氫二鋰或磷酸二氫鋰中的一種或者它們的混合物。本發(fā)明所述的鎂源化合物優(yōu)選自為硝酸鎂、乙酸鎂、氧化鎂、氯化鎂或硫酸鎂中的一種或者它們的混合物。
本發(fā)明所述的碳源化合物優(yōu)選自為酚醛樹脂、炭黑、蔗糖、葡萄糖、抗壞血酸、乳糖、多聚糖、纖維素、乙炔黑、聚乙二醇、科琴黑、聚丙烯腈和檸檬酸的一種或者它們的混合物。本發(fā)明所述的液態(tài)介質(zhì)為水、乙醇、丙酮、水-乙醇、乙二醇、聚乙二醇中的一種。本發(fā)明所述的保護(hù)性氣氛為氮?dú)?、氮?dú)馀c氫氣、氬氣與氫氣、氮?dú)馀c氬氣的混合氣體中的一種，其中氬-氫混合氣中氫氣的體積含量為2 10%。本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極材料的合成方法能夠達(dá)到以下技術(shù)效果
通過液相碳源濕磨包覆來改善磷酸錳鋰的電子電導(dǎo)性，采用鎂離子摻雜來改善磷酸錳鋰的離子導(dǎo)電性，繼而通過固相方法合成正極材料磷酸錳鎂鋰/碳微粒，得到的磷酸錳鎂鋰平均粒徑為300 500nm，顆粒小且粒度均勻分散，碳對(duì)活性材料的包覆均勻，可有效阻止顆粒團(tuán)聚。該方法制備的磷酸錳鎂鋰正極材料具有4V左右的放電電壓，25°C、0.05C 倍率下首次放電比容量可達(dá)144mAh/g，并具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。該制備工藝程序簡單、生產(chǎn)成本低、有利于程序控制、對(duì)環(huán)境的影響小以及適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
圖1是實(shí)施例1制備的磷酸錳鎂鋰的X-射線衍射圖譜。圖2是實(shí)施例1制備的磷酸錳鎂鋰的掃描電鏡圖。圖3是實(shí)施例1制備的磷酸錳鎂鋰在0.05C和0. IC倍率下，2. 0_4. 5V充放電電曲線。圖4是實(shí)施例1制備的磷酸錳鎂鋰在0. IC倍率下，2. 0-4. 5V充放電的容量循環(huán)性能曲線。圖5是實(shí)施例1制備的磷酸錳鎂鋰在0. 05C-2C倍率下，2. 0-4. 5V充放電倍率性能圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1
1)前驅(qū)體制備將 0. 3999g Li2CO3U. 10352g MnCO3>0. 08663g Mg(AC)2 ·4Η20和 1. 162g NH4H2PO4 (鋰、錳、鎂、磷的摩爾比為1.05:0. 96:0. 04:1)，加入到IOOml球磨罐中，然后加入上述酚醛樹脂乙醇溶液0. 785ml (經(jīng)計(jì)算，酚醛樹脂中碳元素的質(zhì)量為原料質(zhì)量的6%)，最后加入乙醇將原料浸沒，在300rpm轉(zhuǎn)速下球磨12h。2)球磨粉碎前驅(qū)體球磨完成后，將得到的混合物在80°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥，將干燥好的混合物平鋪在球磨罐底，在球磨機(jī)上以400r/min的速度球磨4h，將球磨罐中粉末取出保存?zhèn)溆谩?)前驅(qū)體煅燒取一定量上述過程粉碎后的混合物放在陶瓷方舟中，在Ar-H2 (其中H2的體積分?jǐn)?shù)為10%)下采用程序升溫的方式，首先以2。C /min的速率將混合物升溫至350°C保持證，然后再以5°C /min速率加熱至600°C保持池，于爐自然冷卻至室溫，在此過程中管式爐中持續(xù)通入氬氫氣體，得到碳包覆鎂摻雜的磷酸錳鎂鋰(LiMntl. 96%a(l4P04/C)。電化學(xué)性能測試通過紐扣式電池進(jìn)行，用于電性能測試的紐扣式模擬電池的正極由實(shí)施例制得的材料樣品、導(dǎo)電劑乙炔黑、粘結(jié)劑PVDF按照質(zhì)量比75:20:5的比例，以 N-甲基吡咯烷酮NMP作溶劑混合均勻后涂于Al箔上，110°C干燥池后，在微粒壓片機(jī)上以 15MI^壓力壓片，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。實(shí)驗(yàn)方法為 以0. 05C倍率充放電5次，再以0. IC倍率進(jìn)行充放電測試，充放電電壓為2. 0-4. 5V，測試首次容量、最大放電容量、首次庫倫效率及循環(huán)45周后的容量保持率。實(shí)施例1制得的成品材料的X-射線衍射圖如圖1所示，通過與標(biāo)準(zhǔn)圖譜卡片對(duì)比分析知，合成的材料為純度較高的橄欖石型相，空間群屬于Pmnb。圖2為煅燒后得到的磷酸錳鎂鋰的掃描電鏡圖，5000倍下掃描電鏡照片觀察，材料的一次成型顆粒為納米級(jí)顆粒，微粒粒徑為300-400nm，具有類球形結(jié)構(gòu)，材料分散均勻，
基本無團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生。圖3是磷酸錳鎂鋰材料以0.05C倍率下的首次充放電曲線，充放電電壓為 2. 0-4. 5V，首次放電容量為144mAh/g，首次庫倫效率為81. 9%，圖4是磷酸錳鎂鋰材料在 0. IC倍率下的循環(huán)性能圖，隨循環(huán)容量有衰減的趨勢，但總體來看，材料循環(huán)性能較好，首次放電容量為130. 7mAh/g，循環(huán)45圈后的容量為123. 3mAh/g，容量保持率94. 3%，所合成材料在0. 05C倍率下衰減較大，這是因?yàn)樵诘捅堵氏鲁浞烹娙萘侩m然較大，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致較大的結(jié)構(gòu)體積變化，因此，在低倍率下會(huì)有比較嚴(yán)重的容量損失發(fā)生。圖5給出的是材料在不同倍率下，放電容量隨倍率增大而減小，IC放電容量有 84. 49mAh/g，2C放電容量仍有68. 3mAh/g ；2C倍率充放電之后再用0. IC倍率進(jìn)行充放電， 容量為121mAh/g，可恢復(fù)到初始0. IC倍率下的容量，表明材料具有較好的倍率性能。由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明制備的材料電化學(xué)性能良好。 實(shí)施例2
1)前驅(qū)體制備將 0. 3999g Li2CO3U. 092g MnCO3>0. 1083g Mg (AC)2 禾口 1. 162g NH4H2PO4 (鋰、錳、鎂、磷的摩爾比為1.05:0. 99:0. 01:1)，加入IOOml球磨罐中，然后加入上述酚醛樹脂乙醇溶液0. 785ml (經(jīng)計(jì)算，酚醛樹脂中碳元素的質(zhì)量為原料質(zhì)量的6%)，最后加入乙醇將原料浸沒，在300rpm轉(zhuǎn)速下球磨12h。2)球磨粉碎前驅(qū)體球磨完成后，將得到的混合物在80°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥，將干燥好的混合物平鋪在球磨罐底，在球磨機(jī)上以400r/min的速度球磨4h，將球磨罐中粉末取出保存?zhèn)溆谩?)前驅(qū)體煅燒取一定量上述過程粉碎后的混合物放在陶瓷方舟中，在Ar-H2 (其中H2的體積分?jǐn)?shù)為10%)下采用程序升溫的方式，首先以2V Mn的速率將混合物升溫至 350°C保持證，然后再以5°C /min速率加熱至600°C保持池，于爐自然冷卻至室溫，在此過程中管式爐中持續(xù)通入氬氫氣體，得到碳包覆鎂摻雜的磷酸錳鎂鋰(LiMntl. ^ifeacilP(VC)t5以本實(shí)施例制備得到的LiMntl.,^tllPCVC經(jīng)物理性能測試和電化學(xué)性能測試。合成的材料為類球形，顆粒大小300-500nm，其與金屬鋰片做負(fù)極和對(duì)電極組裝成模擬電池， 以0. IC倍率充放電測試，充放電電壓2. 0-4. 5V時(shí)，首次放電容量為96mAh/g，0. 05C倍率最大放電容量達(dá)到108mAh/g，首次庫倫效率為72. 4%，0. IC循環(huán)45圈后容量保持率為92. 7%。 實(shí)施例3
1)前驅(qū)體制備將 0. 3999g Li2CO3U. 03455g MnC03、0. 2166g Mg (AC) 2 ·4H20 禾口 1. 162g NH4H2PO4 (鋰、錳、鎂、磷的摩爾比為1.05:0.9:0. 1:1)，加入IOOml球磨罐中，然后加入上述酚醛樹脂乙醇溶液0. 785ml (經(jīng)計(jì)算，酚醛樹脂中碳元素的質(zhì)量為原料質(zhì)量的6%)，最后加入乙醇將原料浸沒，在300rpm轉(zhuǎn)速下球磨12h。2)球磨粉碎前驅(qū)體球磨完成后，將得到的混合物在80°C鼓風(fēng)干燥箱中干燥，將干燥好的混合物平鋪在球磨罐底，在球磨機(jī)上以400r/min的速度球磨4h，將球磨罐中粉末取出保存?zhèn)溆谩?)前驅(qū)體煅燒取一定量上述過程粉碎后的混合物放在陶瓷方舟中，在Ar-H2 (其中H2的體積分?jǐn)?shù)為10%)下采用程序升溫的方式，首先以2V Mn的速率將混合物升溫至 350°C保持證，然后再以5°C /min速率加熱至600°C保持池，于爐自然冷卻至室溫，在此過程中管式爐中持續(xù)通入氬氫氣體，得到碳包覆鎂摻雜的磷酸錳鎂鋰(LiMntl. W^1P(VC)15以本實(shí)施例制備得到的LiMna9M^1PCVC經(jīng)物理性能測試和電化學(xué)性能測試。合成的材料為類球形，顆粒大小為300-500nm，菱形、錐形或塊狀，其與金屬鋰片做負(fù)極和對(duì)電極組裝成模擬電池，以0. IC倍率充放電測試，充放電電壓為2. 0-4. 5V時(shí)，首次放電容量為 121. 3mAh/g,0. 05C倍率最大放電容量達(dá)到138. 4mAh/g，首次庫倫效率為82. 1%，0. IC循環(huán) 45圈后容量保持率為91. 3%。由上述實(shí)施例1-3可見，本發(fā)明的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰具有4V左右的放電平臺(tái)電壓，高于目前已產(chǎn)業(yè)化的磷酸鐵鋰正極材料，且所制備的磷酸錳鎂鋰正極材料具有較高放電容量，可達(dá)140mAh/g左右，同時(shí)循環(huán)性能優(yōu)異，45圈容量衰減較小。因此在混合電動(dòng)車HEV、電動(dòng)車EV以及電動(dòng)工具方面應(yīng)用上極具優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰/碳，其特征在于所述鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰/碳具有磷酸錳鋰基體，基體內(nèi)錳位被部分鎂離子取代，基體外包覆有碳材料， 制備的磷酸錳鎂鋰具有近似球形、菱形或塊狀的微觀特征。
2.本發(fā)明所述的制備方法，其特征主要包括以下步驟1)前驅(qū)體制備取鋰源化合物、磷源化合物、鎂源化合物和錳源化合物，按照鋰、錳、 鎂、磷的摩爾比為1. (Tl. 1 :l-x :X 1的比例混合，加入碳源化合物，再加入液體介質(zhì)將上述原料浸沒，在200-500r/min轉(zhuǎn)速下球磨2_Mh，碳源化合物中碳元素的質(zhì)量為原料質(zhì)量的 Γ12% ；2)前驅(qū)體球磨粉碎處理將步驟1)得到的混合物進(jìn)行干燥，球磨成微粒，球磨速度 300-500r/min,時(shí)間 2_12h ；3)焙燒處理將步驟2)得到的前驅(qū)體放入管式爐中以1-10°C/min的升溫速度升溫， 并于500-800°C惰性氣氛下，煅燒l_12h，自然降溫至室溫，得到碳包覆鎂摻雜的磷酸錳鋰；4)超聲處理將煅燒后的活性材料進(jìn)行超聲清洗，時(shí)間為15-60min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子正極材料磷酸錳鎂鋰，其特征在于所述鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的粒度為300-800nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述鋰源化合物是碳酸鋰、氫氧化鋰、乙酸鋰、氯化鋰、硫酸鋰、硝酸鋰、磷酸鋰、磷酸氫二鋰、磷酸二氫鋰或草酸鋰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述錳源化合物是碳酸錳、乙酸錳、二氧化錳、二氧化錳或氫氧化錳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述磷源化合物是磷酸、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、五氧化二磷、磷酸氫二鋰或磷酸二氫鋰。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述鎂源化合物是硝酸鎂、乙酸鎂、氧化鎂、氯化鎂或硫酸鎂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述碳源化合物為酚醛樹脂、炭黑、蔗糖、葡萄糖、抗壞血酸、乳糖、多聚糖、纖維素、乙炔黑、 聚乙二醇、科琴黑、聚丙烯腈和檸檬酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述的液體介質(zhì)為水、乙醇、丙酮、水-乙醇溶液、乙二醇和聚乙二醇中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述保護(hù)性氣氛為氮?dú)?、或氮?dú)馀c氫氣、或氬氣與氫氣、或氮?dú)馀c氬氣的混合氣體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述將鋰源化合物、非水溶性錳源化合物、磷源化合物、鎂源化合物和碳源化合物處理至微米或納米級(jí)顆粒采用濕法球磨方法。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸錳鎂鋰的制備方法，其特征在于 所述的焙燒處理過程是在保護(hù)氣體下以1-10°C /min升溫速度進(jìn)行升溫，250-400°C預(yù)處理 2-Mi，500-800°C下煅燒l_12h，最后自然冷卻到室溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池正極材料金屬鎂摻雜的磷酸錳鋰/碳制備方法，包括以下步驟(1)前驅(qū)體制備取鋰源、磷源、錳源、鎂源及碳源化合物，球磨混料至均勻；(2)球磨粉碎前驅(qū)體將步驟(1)得到的混合物干燥，球磨成微粒；(3)焙燒處理將混合物于500~800℃惰性氣氛下煅燒1~12h，得到碳包覆鎂摻雜的磷酸錳鋰顆粒。通過碳包覆和鎂摻雜，可改善磷酸錳鋰電子電導(dǎo)性、阻止顆粒團(tuán)聚、穩(wěn)定磷酸錳鋰結(jié)構(gòu)；顆粒粒徑明顯減小，尺寸可達(dá)300~500nm，形態(tài)有近似球形、菱形或塊狀。該材料制成的鋰離子二次電池，具有4V左右放電電壓、高充放電容量、優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M4/58GK102427131SQ20111026735
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者劉學(xué)武, 施志聰, 李新, 陳國華, 陳申 申請人:廣州市香港科大霍英東研究院