一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101997118A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101997118A(43)申请公布日2011.03.30(21)申请号201010527962.4H01M4/1397(2010.01)(22)申请日2010.11.02(71)申请人天津斯特兰能源科技有限公司地址300300天津市东丽区开发区七经路10号(72)发明人段镇忠赵肃莹孔德香(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101代理人冯舜英(51)Int.Cl.H01M4/58(2010.01)H01M4/136(201001).权利要求书1页说明书4页附图8页(54)发明名称一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂及其制备方法。本发明属于锂离子电池技术领域。一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂，其特征是：正极材料磷酸铁锰锂的化学组成为Li1-yMyFe1-xMnxPO4。锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，包括以下步骤：1)前躯体合成：将原料置于容器中，加入分散剂，在1000-2500r/min的转速下研磨分散1-3h，将糊状浆料干燥研碎；2)预烧：以1-10℃/min的升温速率升至350-550℃，恒温预烧3-20h，随炉冷却至室温，制得磷酸铁锰锂；3)高温包碳：将磷酸铁锰锂、碳源、分散剂混合分散1-3h，干燥后，以1-10℃/min的升温速率升至600-850℃，保温3-20h，随炉冷却至室温，制得磷酸铁锰锂。本发明具有工艺简单，电池成本A低，正极材料安全性好，热稳定性好，可提高导电性能等优点。CN10978CCNN110199711801997123A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂，其特征是：正极材料磷酸铁锰锂的化学组成n+6+2+2+5+6+4+为Li1-yMyFe1-xMnxPO4，其中掺杂离子M为Mo、Mg、Zn、V、W、Ru中的一种或几种，X的范围为0.4＜X≤0.7，y的范围为0.01≤y≤0.1。2.一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：制备过程包括以下步骤：1)前躯体合成：按化学计量比将锂盐、铁盐、锰盐、磷化合物、M盐置于容器中，加入分散剂，用篮式研磨机，在1000-2500r/min的转速下研磨分散1-3h，将得到的糊状浆料干燥研碎，得磷酸铁锰锂前躯体；M为掺杂离子，掺杂离子Mn+为Mo6+、Mg2+、Zn2+、V5+、W6+、Ru4+中的一种或几种；2)预烧：将前躯体置于马弗炉中，在保护性气氛中，以1-10℃/min的升温速率升至350-550℃，恒温预烧3-20h，随炉冷却至室温，制得磷酸铁锰锂正极材料Li1-yMyFe1-xMnxPO4，X的范围为0.4＜X≤0.7，y的范围为0.01≤y≤0.1；3)高温包碳：将经低温预烧后得到的磷酸铁锰锂材料、碳源、分散剂混合，混合分散1-3h，干燥后置于马弗炉中，在保护性气氛下，以1-10℃/min的升温速率升至600-850℃，保温3-20h，随炉冷却至室温，制得均匀碳包覆的正极材料磷酸铁锰锂。3.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：锰盐为碳酸锰，草酸锰，氯化锰、硫酸锰，乙酸锰中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：铁盐为氢氧化亚铁、氯化亚铁、草酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：锂盐为碳酸锂、草酸锂、醋酸锂、氢氧化锂中的一种或几种。6.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：磷化合物为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸中的一种或几种。7.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：碳源为聚乙烯醇、蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉中的一种或几种。8.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：磷酸铁锰锂材料、碳源、分散剂混合时，碳源的添加量为重量百分比的1%-10%。9.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：前躯体合成时，分散剂为蒸馏水、乙醇或两者的混合溶液，其重量百分比为10%-50%;高温包碳时分散剂为无水乙醇。10.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂的制备方法，其特征是：预烧和高温包碳时，马弗炉中保护性气氛为氮气或氩气。2CCNN110199711801997123A说明书1/4页一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰锂及其制备方法。背景技术[0002]目前，锂离子电池是一