CN110085855A - 一种磷酸铁锂改性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磷酸铁锂材料的改性方法，以磷酸铁锂、过渡金属的含氧酸盐和碳源为原料，乙醇作为溶剂，采用球磨混合以及高温煅烧的方法，制备一种金属氧化物和碳混合包覆改性的磷酸铁锂材料。具体为称取一定量的LiFePO4，金属盐和碳源，加入一定量的乙醇经球磨使其充分混合，球磨后经过干燥，在管式炉中，氩气氛围下煅烧，得到金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂材料。金属氧化物不仅能有效地填补不完整碳层的空缺，而且能将无定形碳层紧密固定在在LiMnPO4表面。且金属氧化物可以改善材料的导电性和稳定性。

Description

一种磷酸铁锂改性的方法
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池电极材料，特别涉及一种磷酸铁锂改性的方法，具体来说是一种利用金属氧化物和碳混合包覆的方法对磷酸铁锂进行改性。
技术背景
锂离子电池是一种能量储存装置，具有电压高、比能量大、安全性好等优点，被广泛应用于各种电子产品，其中电极材料是影响锂离子电池性能的主要因素。
磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。目前全球已经有很多厂家开始了工业化生产。其特点是放电容量大，价格低廉，无毒性，不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。但磷酸铁锂材料也存在这一系列问题，限制了其进一步发展，首先磷酸铁锂电池的振实密度小，密度一般在0.8到1.3左右。体积大。第二导电性能差，锂离子扩散速度慢，高倍充放电时，实际的比容量低。
第三磷酸铁锂电池的低温性能差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明目的在于：提供一种磷酸铁锂改性的方法，一种利用金属氧化物和碳混合包覆的方法，来改性磷酸铁锂。
本发明目的通过下述方案实现：一种磷酸铁锂改性的方法，利用金属氧化物和碳混合包覆的方法对磷酸铁锂进行改性，包括下述步骤：
以磷酸铁锂、过渡金属的含氧酸盐和碳源为原料，其中，金属盐占1%至3%，碳源占10-30%，乙醇作为溶剂，采用球磨混合以及高温煅烧的方法，制备一种金属氧化物和碳混合包覆改性的磷酸铁锂材料。
所述的过渡金属的含氧酸盐为镍，钴，锰任一种金属盐。
所述的碳源为蔗糖，葡萄糖，纤维素单糖，多糖和低聚糖中的任一种糖类。
煅烧所用温度为550-700℃。
本发明提供了一种利用金属氧化物和碳混合包覆的方法，来改性磷酸铁锂。以磷酸铁锂、金属盐和碳源为原料，乙醇作为溶剂，采用球磨混合以及高温煅烧的方法，制备一种金属氧化物和碳混合包覆改性的磷酸铁锂材料。
本发明方法可以有效地将无定形碳紧密地包覆在磷酸铁锂表面。金属氧化物和碳的混合包覆可以有效的保护磷酸铁锂免受电解液的侵蚀。且金属氧化物的引入可以改善材料的导电性。
本发明和已有技术相比，优点在于金属氧化物不仅能有效地填补不完整碳层的空缺，而且能将无定形碳层紧密固定在在 LiMnPO4表面。且金属氧化物可以改善材料的导电性和稳定性。
附图说明
图1是实施例1中得到的金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂材料的首效性能图；
图2是实施例1中得到的金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂材料的放电倍率图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
实施例1
一种磷酸铁锂改性的方法，利用金属氧化物和碳混合包覆的方法对磷酸铁锂进行改性，按下述步骤：
以磷酸铁锂6g、过渡金属的含氧酸盐乙酸钴1g和碳源葡萄糖3g为原料，置于球磨罐中，加入一定量的乙醇，并在球磨机中球磨4h；
把球磨后的样品于真空干燥箱中充分烘干，然后在管式炉中，在氩气氛围下，以5℃/min的升温速率，加热至600℃，并保温2h，得到金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂。
改性后的磷酸铁锂的性能见图1金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂材料的首效性能图和图2是实施例1中得到的金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂材料的放电倍率图。
实施例2
一种磷酸铁锂改性的方法，按下述步骤：
以磷酸铁锂7g、过渡金属的含氧酸盐乙酸镍1g和碳源葡萄糖2g为原料，置于球磨罐中，加入一定量的乙醇，并在球磨机中球磨4h；
把球磨后的样品于真空干燥箱中充分烘干，然后在管式炉中，在氩气氛围下，以5℃/min的升温速率，加热至600℃，并保温2h，得到金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂。
实施例3
一种磷酸铁锂改性的方法，按下述步骤：
以磷酸铁锂7g、过渡金属的含氧酸盐乙酸锰2g和碳源蔗糖1g为原料，置于球磨罐中，加入一定量的乙醇，并在球磨机中球磨4h；
把球磨后的样品于真空干燥箱中充分烘干，然后在管式炉中，在氩气氛围下，以5℃/min的升温速率，加热至600℃，并保温2h，得到金属氧化物和碳混合包覆的磷酸铁锂。

Claims (4)

1.一种磷酸铁锂改性的方法，其特点在于，利用金属氧化物和碳混合包覆的方法对磷酸铁锂进行改性，包括下述步骤：
以磷酸铁锂、过渡金属的含氧酸盐和碳源为原料，其中，金属盐占1%至3%，碳源占10-30%，乙醇作为溶剂，采用球磨混合以及高温煅烧的方法，制备一种金属氧化物和碳混合包覆改性的磷酸铁锂材料。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂改性的方法，其特征在于：所述的过渡金属的含氧酸盐为镍，钴，锰任一种金属盐。
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂改性的方法，其特征在于：所述的碳源为蔗糖、葡萄糖、纤维素单糖、多糖和低聚糖中的任一种糖类。
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂改性的方法，其特征在于：煅烧所用温度为550-700℃。
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