一种改性磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102969506A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102969506A(43)申请公布日2013.03.13(21)申请号201210537133.3H01M4/62(2006.01)(22)申请日2012.12.11(71)申请人浙江南都电源动力股份有限公司地址310013浙江省杭州市紫荆花路50号申请人杭州南都电池有限公司杭州南都能源科技有限公司(72)发明人姜应律陈蕾陈海涛杨国凯熊辉(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100代理人刘晓春(51)Int.Cl.H01M4/58(2010.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称一种改性磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种改性磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法。该正极材料包括锂源、磷源、铁源、锰源、锑源和碳源，其制备工艺为：1）将磷源、铁源、锰源、锑源置于反应釜中以800-1500r/min的速度下搅拌反应，并加热到60-100℃反应5-18h，反应结束后将其干燥粉碎；2）预烧：在氮气保护下，以2-10℃/min的速度升温至500-700℃并保温5-10h，随炉冷却；3）混料：将预烧的产物与一定量的锂源混合，并加入碳源，以无水乙醇作为分散剂，在球磨机上以800-2000r/min球磨2-10h，球磨后产物进行烘干粉碎；4）高温烧结：在氮气保护下，以2-10℃/min的速度升温至600-900℃并保温5-20h，随炉冷却，得到磷酸铁锰锂正极材料。本发明制备的材料性能稳定、一致性好，所得产品0.1C首次放电容量达到154.1mAh/g，50次循环后容量为148.8mAh/g。CN102965ACN102969506A权利要求书1/1页1.一种改性磷酸铁锰锂正极材料，其特征是：所述改性磷酸铁锰锂的化学组成为Li1-ySbyFexMn1-xPO4，其中x的范围为0.2≤x≤0.8，掺杂离子为锑(Sb)，0.01≤y≤0.5。2.权利要求1所述的一种改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：它包括以下制备步骤：1）、按改性磷酸铁锰锂的化学组成Li1-ySbyFexMn1-xPO4将磷源、铁源、锰源、锑源置于反应釜中以800-1500r/min的速度下进行搅拌反应，并加热到60-100℃反应5-18h，反应结束后将其干燥粉碎，其中，0.2≤x≤0.8，0.01≤y≤0.5；2）预烧：在氮气保护气氛条件下，以2-10℃/min的速度升温至500-700℃并保温5-10h，随炉冷却；3）混料：按(1-y)：1的比例将锂源与预烧的产物源混合，并加入碳源，以无水乙醇作为分散剂，在球磨机中以800-2000r/min球磨2-10h，球磨后产物进行烘干和粉碎；4）高温烧结：置于管式炉中，在氮气保护气氛下，以2-10℃/min的速度升温至600-900℃并保温5-20h，随炉冷却，得到磷酸铁锰锂正极材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铁源为草酸亚铁、氧化铁、铁粉、磷酸铁、磷酸亚铁中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锰源为电解二氧化锰、四氧化三锰、锰粉中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磷源为磷酸二氢铵、磷酸、多聚磷酸中的一种或几种。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的一种或几种。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述锑源为三氧化二锑、锑粉中的一种或几种。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碳源为蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、聚丙烯、聚乙二醇中的一种或几种。9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将预烧的产物与锂源混合，并加入碳源，碳源的添加比例为预烧产物、锂源和碳源总质量的1%-10%。10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加入的锑源是用于改善材料的离子导电率和电子导电率，提高材料的导电性能。2CN102969506A说明书1/3页一种改性磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池材料技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂材料的改性及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池相比其他类型蓄电池具有能量高、工作电压高、体积小、循环寿命长、自放电低、无记忆效应等优点被广泛应用于电子、电气设备中。[0003]目前商品化的锂离子电池主要是LiCoO2，但是钴价格高、有毒性，对环境和人体有一定的伤害，随着人们环保意识的增加以及商家、买家对性价比的追求，需要找到一种替代品，这其中橄榄石结构的磷酸铁锂一直以来是人们研究的重点，由于铁资源丰富、无毒性、性价比高，是被认为最有希望成为