发明名称 一种钛酸酯掺杂磷酸钛锂双组份表面改性氟化铁正极材料及制备方法
摘要 一种钛酸酯掺杂磷酸钛锂双组份表面改性氟化铁正极材料及制备方法,其特征在于将钛酸酯及硅、铝掺杂的磷酸钛锂Li<sub>1.3</sub>Al<sub>0.1</sub>Ti<sub>1.9</sub>Si<sub>0.2</sub>P<sub>2.8</sub>O<sub>12</sub>与合成原料在高能球磨机中经过一段时间球磨并热处理后即得到FeF<sub>3</sub>正极材料。FeF<sub>3</sub>中氟具有孤对电子,与钛酸酯中钛离子强烈作用形成配位而结合,同时钛酸酯中的特异性基团与Li<sub>1.3</sub>Al<sub>0.1</sub>Ti<sub>1.9</sub>Si<sub>0.2</sub>P<sub>2.8</sub>O<sub>12</sub>上的表面羟基有强的相互作用而缩聚。因此通过钛酸酯的作用,将掺杂磷酸钛锂Li<sub>1.3</sub>Al<sub>0.1</sub>Ti<sub>1.9</sub>Si<sub>0.2</sub>P<sub>2.8</sub>O<sub>12</sub>键合到FeF<sub>3</sub>正极颗粒表面,使两者的颗粒形成良好接触,而Li<sub>1.3</sub>Al<sub>0.1</sub>Ti<sub>1.9</sub>Si<sub>0.2</sub>P<sub>2.8</sub>O<sub>12</sub>是锂离子良好导体,其离子电导率是钴酸锂的10<sup>3</sup>-10<sup>4</sup>倍。因此能够克服FeF<sub>3</sub>正极材料离子电导率极低的缺点,提高FeF<sub>3</sub>材料的电化学性能。
申请公布号 CN103490048B 申请公布日期 2016.05.11
申请号 CN201310460706.1 申请日期 2013.09.18
申请人 宁波大学 发明人 水淼;徐晓萍;陈姝;郑卫东;高珊;舒杰;冯琳;任元龙;程亮亮
分类号 H01M4/36(2006.01)I;H01M4/58(2010.01)I;H01M4/62(2006.01)I 主分类号 H01M4/36(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种钛酸酯掺杂磷酸钛锂双组份表面改性氟化铁正极材料的制备方法,其特征在于将Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>∶SiO<sub>2</sub>∶TiO<sub>2</sub>∶NH<sub>4</sub>H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>∶Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>以摩尔比为0.05∶0.2∶1.9∶2.8∶0.65的比例均匀混合,加入3%‑9%的95%乙醇,在球磨机中以100‑500转/分钟的转速球磨10‑50小时,球磨结束后在60℃‑80℃,压力为10Pa‑100Pa的真空烘箱中干燥2‑10小时,取出后在玛瑙碾钵中重新研磨10‑30分钟,研磨后的粉体以5‑30℃/分钟的速率升温到600‑1000℃保温5‑16小时制成Li<sub>1.3</sub>Al<sub>0.1</sub>Ti<sub>1.9</sub>Si<sub>0.2</sub>P<sub>2.8</sub>O<sub>12</sub>固态电解质粉体;将摩尔比为1.0∶3.0‑3.6的含结晶水铁盐和氟化铵与重量百分比为3‑15%的Li<sub>1.3</sub>Al<sub>0.1</sub>Ti<sub>1.9</sub>Si<sub>0.2</sub>P<sub>2.8</sub>O<sub>12</sub>固态电解质粉体、重量百分比为0.5‑3.0%的助剂及重量百分比为0.5‑3.0%的钛酸酯在高能球磨机中气氛保护下常温球磨5‑20小时后,取出物料,在5%氢气与95%氩气的混合气体保护下升温到300‑450度恒温2‑10小时后冷却,制备得到FeF<sub>3</sub>正极材料。
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