阴阳离子复合掺杂型磷酸铁锂LiFe_xM_1-xPO_4-yN_y及制备和应用

摘要

本发明涉及一种阴阳离子复合掺杂型磷酸铁锂LiFe_xM_1‑xPO_4‑yN_y及其制备方法和应用。锂盐、铁盐、磷酸盐、铁位掺杂盐和氧位掺杂盐按照化学计量比混合，然后加入混合介质混合，混合球磨，烘干；烘干后的料在惰性气氛或还原气氛下加热，保温；将前驱体二次球磨2～10小时，然后再在惰性气氛或还原气氛下加热600～750℃，保温4～10小时，得到阴阳离子复合掺杂磷酸铁锂LiFe_xM_1‑xPO_4‑yN_y。该方法操作简单，易于实现铁位与氧位的有效掺杂，提高电子导电率和电化学性能，在锂离子动力电池正极材料领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种阴阳离子复合掺杂型磷酸铁锂LiFe_xM_1‑xPO_4‑yN_y的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：锂盐、铁盐、磷酸盐、铁位掺杂盐和氧位掺杂盐按照化学计量比混合，然后加入去离子水、无水乙醇和丙酮中的至少一种作为混合介质混合，混合球磨时间为2～10小时，在50～80℃下烘干；烘干后的料在氮气、氩气、氩氢混合气中的至少一种惰性气氛或还原气氛下加热350～450℃，保温4~10小时；将前驱体二次球磨2～10小时，然后再在氮气、氩气、氩氢混合气中的至少一种惰性气氛或还原气氛下加热600～750℃，保温4～10小时，得到阴阳离子复合掺杂磷酸铁锂LiFe_xM_1‑xPO_4‑yN_y；所述锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂中的一种或其组合；所述铁盐为硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或其组合；所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵中的一种或其组合；所述铁位掺杂盐为含锰化合物的锰掺杂源、含镍化合物的镍掺杂源、含钴化合物的钴掺杂源中的一种；所述锰掺杂源为硝酸锰、硫酸锰中的一种或其组合；所述镍掺杂源为硝酸镍、硫酸镍中的一种或其组合；所述钴掺杂源为硝酸钴、硫酸钴中的一种或其组合；所述氧位掺杂盐为含氟化合物的氟掺杂源，含氯化合物的氯掺杂源中的一种；所述氟掺杂源为氟化铵、氟化锂中的一种或其组合；所述氯掺杂源为氯化铵、氯化锂中的一种或其组合。