一种磷酸铁锰锂‑二硫化钨纳米片锂电池正极材料及制备方法

摘要

本发明提供一种磷酸铁锰锂‑二硫化钨纳米片锂电池正极材料及制备方法，其创造性的在磷酸铁锂与氧化锰锂形成磷酸铁锰锂过程中，借助氧化锰锂的层结构以及二维结构的二硫化钨纳米片层状结构的诱导，从而形成层状磷酸铁锰锂‑二硫化钨纳米片锂电池正极材料。二维结构的二硫化钨纳米片层状结构为锂离子插层脱嵌提供短距离开放通道，存在电导率高、耐高低温性优异、电容量密度大，有效能缓冲电池结构的体积膨胀，提高循环稳定性和高倍率性。

主权项

一种磷酸铁锰锂‑二硫化钨纳米片锂电池正极材料的制备方法，具体包括以下步骤：（1）将锂源、铁源、磷源按摩尔比Li：Fe：P= 1∶(0.99‑1.03)∶(0.95‑1.08)混合溶解在水中，水的用量与所用锂的化合物中锂原子的摩尔比为（30‑300）：1，在高速混合机中以1400‑5000rpm的速度高速搅拌分散3‑5min，组成磷酸铁锂前驱体；（2）将二氧化锰、四氧化三锰、碳酸锂按摩尔比二氧化锰：四氧化三锰：碳酸锂按=1：(0.4‑0.8)：(0.92‑1.05)进行混合，在高速混合机中以1400‑5000rpm的速度高速搅拌分散3‑5min，得到氧化锰锂前驱体；（3） 在室温下，首先将钨酸钠、盐酸羟胺和硫脲按摩尔比钨酸钠：盐酸羟胺：硫脲=1：(1.5‑2):(3‑3.5) 进行混合，加入一定量的表面活性剂，在100‑200℃恒温条件下反应8‑16小时，得到二硫化钨纳米片；（4）将步骤1、2和3得到的产物加入到胶体磨中进行研磨，使磷酸铁锂前驱体以二维结构的二硫化钨纳米片和氧化锰锂为基板生长镶嵌，干燥后通过微波烧制得到块状物；（5）将步骤4得到的块状物加入硅酮粉，在干态条件下研磨、剥离得到层状结构的磷酸铁锰锂‑二硫化钨纳米片锂电池正极材料。