[发明专利]一种熔融包覆法提升磷酸锰铁锂比表面的方法

说明书

本发明公开了一种熔融包覆法提升磷酸锰铁锂比表面的方法，属于锂离子电池正极材料技术领域；本发明利用包覆材料对磷酸锰铁锂进行包覆，提高磷酸锰铁锂材料的比表面，进而提升其导电性及倍率性能，本发明的工艺简单，成本低，易于批量化生产。

技术领域

本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域，具体涉及一种熔融包覆法提升磷酸锰铁锂比表面的方法。

背景技术

LiFePO₄以价格低廉、产量丰富、循环稳定性好等原因被认为是具有发展前景的锂离子电池正极材料之一，但由于使用电压仅3.2V、倍率性能不足、电导率低等原因不能满足高能量动力电池的要求而限制了其进一步发展。LiMnFePO₄相对于LiFePO₄而言循环稳定性较弱，但是具有使用电压较高(3.8V)、自放电率低、材料成熟、成本低的特点。根据动力电池要求特性，将Fe和Mn两者相结合，采用Mn掺杂的LiFePO₄作为锂离子电池正极材料-磷酸锰铁锂，在这种材料中Mn³⁺/Mn²⁺4.0V左右工作电压能够实现Li嵌入和脱出，更具有前景的是市场上通用电解液能够在4.0V电压范围内保持稳定不分解，也不会因为电压过低而降低比能量，因此磷酸锰铁锂正极材料有望后续取代磷酸铁锂成为动力电池的主要方向之一。

众所周知，磷酸锰铁锂导电性差，大大制约了其发展，因此开发一种提升磷酸锰铁锂比表面积，进而提升其导电性及倍率性能的方法具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种熔融包覆提升磷酸锰铁锂的比表面的方法，工艺简单，成本低，并且可以提高磷酸锰铁锂的比表面，进而提升其导电性及倍率性能。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种熔融包覆提升磷酸锰铁锂的比表面的方法，包括如下步骤：

(1)向磷酸锰铁锂中加入包覆材料，使用高速混合机混合10-30min，得到混合料；所述包覆材料为SiO₂和/或B₂O₃。

(2)将步骤(1)的混料进行烧结，温度为350-500℃，时间5-12h后，过筛即得包覆的磷酸锰铁锂材料。

2.如权利要求1所述的熔融包覆提升磷酸锰铁锂的比表面的方法，其特征在于，所述步骤(1)包覆材料为的添加总量为1000-6000ppm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的包覆后磷酸锰铁锂比表面大幅提升，提高了磷酸锰铁锂的表面活性，进而提升了磷酸锰铁锂的倍率性能。

(2)本发明磷酸锰铁锂表面包覆了一层非金属氧化物，一定程度上隔绝了磷酸锰铁锂与电解液的副反应，提高了材料的循环稳定性。

(3)本发明的工艺简单，成本低，易于批量化生产。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明实施例提供一种熔融包覆提升磷酸锰铁锂的比表面的方法，包括以下步骤：

(1)按照质量比分别称取D50＝0.8μm磷酸锰铁锂及3000ppm的纳米级SiO₂，放入高速混合机中进行高速混合15min后出料。

(2)将混合料在辊道窑中420℃进行烧结8h，然后出料过筛即得包覆后的磷酸锰铁锂材料。

实施例2