[发明专利]一种共沉淀制备纳米晶磷酸铁锂正极材料的方法

摘要

本发明公开了一种共沉淀制备纳米晶磷酸铁锂正极材料的方法，该方法为：一、将原料混合，高速搅拌得到前驱体溶液；二、将前驱体溶液静置，清洗，过滤，烘干得到前驱体粉末；三、向前驱体粉末中加入有机碳源搅拌均匀，烘干得到有机碳源包覆的前驱体粉末；四、焙烧，冷却得到有机碳包覆的纳米晶磷酸铁锂正极材料；五、将无机碳源与正极材料混合，加入粘结剂搅拌均匀，得到正极浆料；六、将正极浆料涂布于铝箔基底上，烘干、压制得到碳包覆纳米晶磷酸铁锂正极材料。采用本发明制备的碳包覆纳米晶磷酸铁锂正极材料组装的纽扣半电池化学性能优良，在0.1C下首次放电容量达155mAh/g～165mAh/g，放电平台平坦，为3.4V左右。

主权项

一种共沉淀制备纳米晶磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将二价铁源化合物水溶液、锂源化合物水溶液和磷源化合物水溶液混合，在搅拌速率为3000rpm～50000rpm的条件下搅拌30min～120min，得到前驱体溶液，搅拌过程中控制混合物温度为15℃以下；所述前驱体溶液中铁、锂和磷的原子百分比为1∶1～1.1∶1～1.1，所述二价铁源化合物水溶液、锂源化合物水溶液和磷源化合物水溶液中化合物的浓度均为0.05mol/L～5mol/L；(2)将步骤(1)中所述前驱体溶液静置10min以上，然后用去离子水清洗，过滤、烘干后得到淡黄色的前驱体粉末；(3)向步骤(2)中所述前驱体粉末中加入有机碳源，用水作为介质在搅拌速率为3000rpm～50000rpm的条件下搅拌均匀，然后烘干，得到有机碳源包覆的前驱体粉末；所述有机碳源的加入量为前驱体粉末质量的3％～80％；(4)将步骤(3)中所述有机碳源包覆的前驱体粉末在非氧化性气氛保护条件下，以1℃/min～30℃/min的升温速率升温至500℃～900℃，然后恒温焙烧1h～10h，再以1℃/min～30℃/min的降温速率冷却至室温，得到有机碳包覆的纳米晶磷酸铁锂正极材料；(5)将无机碳源与步骤(4)中所述有机碳包覆的纳米晶磷酸铁锂正极材料混合得到混合物，然后再向混合物中加入粘结剂，在搅拌速率为3000rpm～50000rpm的条件下搅拌均匀，获得碳包覆的纳米晶磷酸铁锂正极浆料；所述混合物中无机碳源的质量百分含量为2％～40％，余量为有机碳包覆的纳米晶磷酸铁锂正极材料；所述粘结剂的加入量为混合物质量的2％～20％；所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或苯乙烯 丁二烯共聚物；(6)将步骤(5)中所述碳包覆的纳米晶磷酸铁锂正极浆料涂布于铝箔基底上，烘干、压制得到碳包覆纳米晶磷酸铁锂正极材料。