一种改性的磷酸锰锂复合正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种改性的磷酸锰锂复合正极材料及其制备方法，以解决现有磷酸锰锂正极材料导电性差，倍率性能差和循环不稳定的问题。本发明的复合正极材料的名义分子式为yLiMnPO₄·(1-y)Na₃V₂(PO₄)_3-xF_3x/C，其中，0≤x≤2；0.75≤y＜1。步骤包括：1)LiMnPO₄粉末与改性前驱原料的机械活化分散；2)控制制备磷酸锰锂/含钒胶体前驱体；3)一步煅烧法制备磷酸锰锂/(氟)磷酸钒钠/碳复合材料。本发明的有益效果在于：工艺过程简单，分散均匀，易于控制，协同改性的LiMnPO₄基复合材料比能量密度高、循环性能好、倍率性能优异。

主权项

一种改性的磷酸锰锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，该复合正极材料的名义分子式表示为yLiMnPO₄·(1‑y)Na₃V₂(PO₄)_3‑xF_3x/C，其中，0≤x≤2；0.75≤y＜1；包括如下步骤：1)制备分散有LiMnPO₄和前驱原料的混合料浆将LiMnPO₄、碳源和前驱原料，加入混合后，进行高能球磨分散得到混合料浆；所述的前驱原料为可溶性的Na盐、PO₄^3‑盐和F盐，或为Na盐和PO₄^3‑盐；2)制备磷酸锰锂/含钒胶体前驱体往步骤1)中得到的混合料浆中加入去离子水，机械球磨得到胶状混合物，将胶状混合物烘干，得到磷酸锰锂/含钒胶体前驱体；3)制备磷酸钒钠或氟磷酸钒钠/碳改性磷酸锰锂复合正极材料以步骤2)得到的磷酸锰锂/含钒胶体前驱体在惰性气氛条件下于500℃～750℃条件下烧结，得到改性磷酸锰锂复合正极材料；其中，含钒化合物在1)步高能球磨分散前或2)步中机械球磨前加入；所述的含钒化合物为钒氧化物、偏钒酸铵中的一种；LiMnPO₄、碳源和前驱原料，含钒化合物按最终产物名义分子式中磷酸锰锂和磷酸钒钠盐的配比加入。