[发明专利]锂离子二次电池正极材料硅酸亚铁锂的双导体修饰改性制备方法

摘要

一种锂离子二次电池正极材料硅酸亚铁锂Li₂FeSiO₄/C/Cu/Li₃PO₄的双导体修饰改性制备方法，属于锂离子电池材料领域。首先是将Cu(NO₃)₂·3H₂O和(NH₄)₂HPO₄溶解在去离子水中，加热蒸发溶剂，得到干燥粉末，热处理后得到Cu₃(PO₄)₂；再将TEOS、LiAc·2H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O和Cu₃(PO₄)₂加入到P123的无水乙醇溶液中，搅拌蒸发溶剂后干燥；最后将干燥粉末热处理后得到Li₂FeSiO₄/C/Cu/Li₃PO₄。本发明采用简单的溶胶凝胶方法，原位制备出了Li₂FeSiO₄/C/Cu/Li₃PO₄复合材料。在得到的材料中，电子导体C和Cu以及离子导体Li₃PO₄共同修饰Li₂FeSiO₄，合成过程简单、成本低廉。对材料进行了电化学表征，该电极材料表现出了很好的倍率和循环性能。

主权项

1.一种锂离子二次电池正极材料硅酸亚铁锂Li₂FeSiO₄/C/Cu/Li₃PO₄的双导体修饰改性制备方法，其步骤如下：(1)Cu(NO₃)₂·3H₂O和(NH₄)₂HPO₄按摩尔比3：2分别溶解在去离子水中，搅拌30～60min；然后将(NH₄)₂HPO₄溶液逐滴加入到Cu(NO₃)₂·3H₂O溶液中，搅拌30～60min；加热蒸发溶剂，80～120℃干燥，得到干燥粉末；(2)将步骤(1)得到的干燥粉末在700～1000℃空气中热处理8～15h，自然降温，得到Cu₃(PO₄)₂；(3)将1～3g P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)分散到50～100mL无水乙醇中，将TEOS、LiAc·2H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O和Cu₃(PO₄)₂在磁力搅拌下顺序加入到P123的无水乙醇溶液中，搅拌1～5h；然后将溶液在60～80℃下搅拌蒸发溶剂，80～120℃干燥；其中，TEOS、LiAc·2H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O的用量分别为4mmol、8mmol和4mmol；Cu₃(PO₄)₂用量为Li₂FeSiO₄理论产量的2wt.％～20wt.％；(4)将步骤(3)得到的干燥粉末在600～800℃氮气保护下热处理5～15h，自然降温，从而得到最终产物Li₂FeSiO₄/C/Cu/Li₃PO₄。