铋、钡活化磷酸铁锂正极材料制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102437333102437333B(45)授权公告日2014.07.16(21)申请号201110335958.2US2006292444A1,2006.12.28,权利要求14-16.(22)申请日2011.10.26JP2006048991A,2006.02.16,说明书全(73)专利权人韦谷林文.地址542800广西壮族自治区贺州市八步区审查员吴莹莹建设东路西园巷40号(72)发明人张健张新球吴润秀王晶张雅静李杰李安平李先兰严积芳黄景诚韦谷林(51)Int.Cl.H01M4/58(2010.01)C01B25/45(2006.01)(56)对比文件CN101582498A,2009.11.18,说明书第3行至第6行，实施例6.权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称铋、钡活化磷酸铁锂正极材料制备方法(57)摘要本发明的铋、钡活化磷酸铁锂正极材料制备方法，其锂源、铁源、磷酸根源、铋源、钡源的原料，按照1molLi∶0.00002-0.00005molBi∶0.0003molBa∶1molFe∶1molP比例混合后，在无水乙醇介质中，转速200r/min高速球磨20h，用105-120℃烘干，得到前驱体，将烘干得到的前驱体置于高温炉内，在普通纯氮气气氛中，经500-750℃高温煅烧24h，即得铋、钡活化磷酸铁锂正极材料；由于掺杂少量取代铋、钡，有利于控制产物的形貌和粒径，获得稳定的磷酸铁锂化合物，其晶格得到了活化，提高了锂离子扩散系数，所得材料其首次放电容量达160.52mAh/g；其充放电平台相对锂电极电位为3.5V左右，初始放电容量超过168mAh/g，100次充放电循环后容量约衰减1.2％左右；与未掺杂的LiFePO4对照实施例相比，比容量和循环稳定性有较大的提高。CN102437333BCN102437BCN102437333B权利要求书1/1页1.一种铋、钡活化磷酸铁锂正极材料制备方法，其特征在于：选用：碳酸锂，三氧化二铋，碳酸钡，草酸亚铁，磷酸氢二铵为原料，按照1molLi∶0.00002-0.00005molBi∶0.0003molBa∶1molFe∶1molP比例混合后，在乙醇介质中，转速200-800r／min高速球磨15-20h，用105-120℃烘干，得到前驱体，将烘干得到的前驱体置于高温炉内，在氮气气氛中，经500-750℃高温煅烧16-24h，即得铋、钡活化磷酸铁锂正极材料。2CN102437333B说明书1/4页铋、钡活化磷酸铁锂正极材料制备方法技术领域[0001]本发明的铋、钡活化磷酸铁锂正极材料制备方法，属于一种锂电池正极材料制备方法，特别涉及一种磷酸铁锂电池正极材料制备方法。背景技术[0002]目前，磷酸铁锂掺杂改性的研究现况：磷酸铁锂LiFePO4因其无毒、对环境友好、安全性高、原材料来源丰富、比容量高、循环性能稳定、价格低廉，具有170mAh/g的理论容量3.5V的平稳放电平台，磷酸铁锂材料具有高的能量密度、低廉的价格、优异的安全性，特别适用于动力电池。但它电阻率较大。由于磷酸铁锂，常温下，LiFePO4的动力学不好，倍率性能极差，国内外的研究者们使用了诸如包覆、掺杂、纳米化等方法改善倍率性能，基本想法就是提高电导率和缩短离子、电子传输路径。掺杂是一类重要的材料改性方法。2002年，麻省理工ChiangYet-Ming教授等首次报道锂位掺杂改性可以大大提高LiFePO4电子电导率。他们在锂位进行高价金属离子(Mg2+、Al3+、Ti4+、Zr4+、Nb5+和W6+)固熔体掺杂，电子电导率提高了8个数量级。经过上述掺杂的样品具有较好的电化学性能，特别是大电流性能，在21.5C(3225mA/g)的电流下放电，仍可得到60mAh/g的容量。掺杂碳：碳具有优良的导电性能和较低的质量密度，加人少量的碳，一方面可以改善材料的导电性能，另一方面可以降低材料的粒径尺度。xxx研究了不同阶段掺人碳对材料电化学性能的影响。施志聪等″采用固相反应结合高速球磨法，合成正极材料LiFePO4，实验表明：LiFePO4具有3.4V的放电电压平台，首次放电容量达147mAh/g充放电循环100次后只衰减9.5％。掺碳后的LiFePO4/C复合材料，颗粒形貌规则，为类球形，颗粒小，粒径分布均勾。碳分散于晶体颗粒之间，增强了颗粒之间的电导性。掺碳后的LiFePO4放电比容量和循环性能都得到显著改善。锂位掺杂：LiFePO4糁杂是改善电化学性能的一种重要方法。锂位掺杂能够提高LiFePO4的电导率。谭显艳等″″采用煅烧法合成锂离子电池正极材料磷酸铁锂，掺入少量的Mg2+显著提高了材料的电