一种锂电池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(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106129366A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610709205.6(22)申请日2016.08.23(71)申请人贵州玉屏迈威科技有限公司地址554000贵州省铜仁市万山区皂角坪(72)发明人高羽朱寅中徐翔新高申元周会俊程杰马小波(74)专利代理机构贵阳派腾阳光知识产权代理事务所(普通合伙)52110代理人管宝伟(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种锂电池正极材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及电池材料技术领域，尤其是一种锂电池正极材料及其制备方法，通过采用磷酸铁锂、硝酸铁锂、硫化亚铁、稀土金属、粘接剂为原料，制作成锂电池正极材料，其制备工艺简单，能耗低，成本低，而且能够有效的提高电池的电化学性能，延长电池的使用寿命。CN106129366ACN106129366A权利要求书1/1页1.一种锂电池正极材料，其特征在于，以磷酸铁锂、硝酸铁锂、硫化亚铁、稀土金属、粘接剂为原料，按照重量份计为磷酸铁锂5-10份、硝酸铁锂2-3份、硫化亚铁1-3份、稀土金属0.00001-0.00005份、粘接剂4-8份。2.如权利要求1所述的锂电池正极材料，其特征在于，所述的原料，按照重量份计为磷酸铁锂8份、硝酸铁锂2.5份、硫化亚铁2份、稀土金属0.00003份、粘接剂6份。3.如权利要求1或2所述的锂电池正极材料制备方法，其特征在于，将硫化亚铁与磷酸铁锂混合后，在惰性气体中采用温度为200-270℃加热处理2-4h，再将其置于硝酸铁锂中，搅拌均匀后，加入稀土金属和粘接剂，混合搅拌3-7h，获得。4.如权利要求3所述的锂电池正极材料制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气、氦气、氩气中的一种。5.如权利要求3所述的锂电池正极材料制备方法，其特征在于，所述的粘接剂为聚偏氟乙烯与N—甲基吡咯烷酮按照质量比为1:0.15-0.31混合而成的混合物。6.一种锂电池正极材料制备方法，其特征在于，是将磷酸铁锂与硫化亚铁按照质量比为5-10:2-3混合后，置于温度为180-250℃中，加热处理1-3h后，再将其采用质量浓度为3-7％的硫酸溶液浸泡0.5-1.3h，再将其过滤干燥后，加入硝酸铁锂，硝酸铁锂与硫化亚铁的质量比为2-3:1-3，搅拌10-20min，加入占硫化亚铁质量0.2-0.5％的稀土金属和与硫化亚铁质量比为4-8:1-3的粘接剂，搅拌混合2-3h，获得。2CN106129366A说明书1/4页一种锂电池正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电池材料技术领域，尤其是一种锂电池正极材料及其制备方法。背景技术[0002]当前，锂电池由于其能量密度高、工作温度宽、寿命长等优点，被广泛应用。而对于锂电池来说，其最为重要的组成部分是正极材料，正极材料决定着锂电池的特性，其电极材料性能的好坏，将会影响着锂电池的品质。[0003]现有技术中，锂电池的正极材料大多为钴酸锂、锰酸锂或三元材料等，其组分主要是采用活性材料加导电剂，再加粘接剂，使得获得的锂电池具有容量高、循环寿命长的特点，但是锰、钴等资源较为匮乏，价格昂贵，并且具有毒性，容易造成环境的污染；除此之外，现有技术中采用的大多数正极材料，在放电后期，其电压下降速度非常快，使得锂电池在后续难以满足生产应用的需求，极大阻碍了锂电池向前发展；鉴于此，现有技术中出现了磷酸铁锂电池正极材料，其安全性能与使用寿命均较优，但是，磷酸铁锂堆积密度较低，导电性能较差，使得磷酸铁锂在锂电池中应用时，研究者们向其中掺入导电石墨等碳材料，于此，更大程度的导致了磷酸铁锂的堆积密度下降，使得其堆积密度仅仅只有1-1.2g/cm3，相比钴酸锂的堆积密度2-2.4g/cm3来说，其远远不如钴酸锂，使得制作的锂电池的体积较大，难以在实际生产中应用；并且在通过掺杂导电石墨，使得与磷酸铁锂形成点接触，而为了能够使得导电性能较优，使得掺杂量较大，从而使得磷酸铁锂作为原料制备的正极材料的体积也增大。[0004]为此，有研究者采用括磷酸铁锂/碳纳米管复合物，并在该复合物表面覆盖石墨烯纳米片，使得磷酸铁锂的振实密度和导电性均得到改善，但是其在制作过程中的成本较高，尤其是在复合物表面覆盖石墨烯纳米片的操作难度较大，成本较高。发明内容[0005]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种锂电池正极材料及其制备方法。[0006]具体是通过以下技术方案得以实现的：[0007]一种锂电池正极材料，以磷酸铁锂、硝酸铁锂、硫化亚铁、稀土金属、粘接剂为原料，按照重量份