[发明专利]磷酸铁锂锂电池正极材料

说明书

本发明公开了一种磷酸铁锂锂电池正极材料，其包括正极活性物质，其为其为掺杂有质量百分比为0.1％的钛、质量百分比为0.2％的镁和质量百分比为0.1％的银的改性磷酸铁锂；正极活性物质的制备方法具体为：1)制得第一磷酸铁锂；2)将第一磷酸铁锂均分为两等份，分别制得第一预制磷酸铁锂和第二预制磷酸铁锂；3)制得第二磷酸铁锂，并将第一预制磷酸铁锂、第二预制磷酸铁锂和第二磷酸铁锂混合均匀，得正极活性物质。本发明能够提高磷酸铁锂锂电池正极材料的导电性能和振实密度，从而提高电池的发电电压的稳定性，延长电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及锂电池电极材料技术领域。更具体地说，本发明涉及一种磷酸铁锂锂电池正极材料。

背景技术

锂电池是一种比能量高的储能器件，具有放电电压稳定，工作温度范围宽，自放电率低，循环充放电、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。目前，随着锂离子电池的应用领域越来越广泛，不同用户对锂离子电池的要求也不相同。在低温锂电池这一领域，对低温放电的容量要求越来越高。作为影响锂电池性能的重要组件，锂电池的正极活性物质的作用至关重要。目前锂电池的正极活性物质包括二硫化铁、钴酸锂、磷酸铁锂等，其中磷酸铁锂的安全性能与循环寿命是其它电池材料无法比拟的。然而现有技术中，常用的磷酸铁锂正极材料存在堆积密度低和导电性差的缺陷，严重阻碍了磷酸铁锂在实际应用中的大力推广。

因此，寻找一种具有改性的正极活性物质的锂电池正极材料，以达到提高整体电极导电性能和增大放电容量的目的，已经成为业界普遍关注的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种磷酸铁锂锂电池正极材料，通过不同的合成方法得到不同改性的磷酸铁锂，并将三种改性的磷酸铁锂进行均匀的混合得到掺杂有多种金属离子的正极活性物质，将三种不同粒径的导电物质进行合理有效的混合得到复合导电剂，由上述正极活性物质和复合导电剂作为本发明锂电池的正极材料，能够提高磷酸铁锂锂电池正极材料的导电性能和振实密度，从而提高电池的发电电压的稳定性，延长电池的使用寿命。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种磷酸铁锂锂电池正极材料，其包括正极活性物质，其为掺杂有质量百分比为0.1％的钛、质量百分比为0.2％的镁和质量百分比为0.1％的银的改性磷酸铁锂；所述正极活性物质的制备方法具体为：

1)以草酸亚铁、碳酸锂和磷酸二氢铵为原料，在673k下采用固相法预合成的第一磷酸铁锂；

2)将第一磷酸铁锂均分为两等份，将第一等份的所述第一磷酸铁锂、草酸镁和所述第一磷酸铁锂重量的0.1～0.3％的聚乙烯醇放入玛瑙的球磨罐中，选用陶瓷材质的研磨球，进行球磨8～10h后在氮气保护下，温度为480～520℃的环境中恒温6～8h，然后自然冷却至室温，得第一预制磷酸铁锂；将第二等份的所述第一磷酸铁锂放入硝酸银的溶液中，并向其中加入与硝酸银摩尔比1:1的抗坏血酸钠充分搅拌1～3h，过滤，将滤渣置于氮气保护下的480～520℃的环境中恒温1～3h，得第二预制磷酸铁锂；

3)以氢氧化锂、草酸亚铁、二氧化钛和磷酸氢二胺为原料用固相法合成得第二磷酸铁锂，将所述第一预制磷酸铁锂、所述第二预制磷酸铁锂和所述第二磷酸铁锂放入聚四氟乙烯的球磨罐中，向其中加入所述第二磷酸铁锂3.2倍重量的无水乙醇球磨3～5h，然后将球磨罐中的物料置于真空干燥箱中，60～70℃下恒温2～4h，取出干燥物置于研磨钵中研磨成粉末，即得所述正极活性物质；其中，所述第二磷酸铁锂和所述第一磷酸铁锂的重量比为1:2。