一种锂离子电池用镁、钡掺杂磷酸铁锂正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池用镁、钡掺杂磷酸铁锂正极材料及其制备方法：将氢氧化锂、磷酸二氢铵、碳酸钡、草酸亚铁、氧化镝按混合后球磨，得到纳米前驱体；将丙烯醇镁与助溶剂甲苯相溶形成的镁盐溶胶，得到镁盐溶胶包覆液，将上述前躯体粉料加入到包覆相乙酮中混合，加入上述镁盐溶胶包覆液，球磨机；烘干后烧结，得到掺杂镁、钡的磷酸铁锂正极材料。本发明制备的锂离子电池用掺镁、钡的磷酸铁锂正极材料，在掺杂了镁和钡来改性的同时，还特别添加了Dy使其改性，采用特定的掺杂、包覆及烧结工艺，使得该复合材料在用于锂离子电池时，具有较高的能量密度和良好的循环稳定性，使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。

主权项

一种锂离子电池用镁、钡掺杂磷酸铁锂正极材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1，制备掺钡磷酸铁锂前躯体将锂源、磷酸二氢铵、钡源、亚铁源、氧化镝按照Li∶P∶Ba∶Fe∶Dy摩尔比为(0.75‑0.95)∶1∶(0.05‑0.25)∶(0.99‑0.995)∶(0.005‑0.01)比例混合后，在乙二醇介质中，转速600‑800r/min高速球磨4‑7h，形成粒径为1‑3微米的浆料，将上述浆料过滤、洗涤，然后用100‑110℃烘干得到纳米前驱体；步骤2，镁包覆将丙烯醇镁与助溶剂相溶形成的镁盐溶胶，溶胶中镁盐的重量浓度为15‑25wt％，得到镁盐溶胶包覆液；将上述前躯体粉料加入到包覆相乙酮中，上述前躯体粉料与包覆相乙酮的重量比例控制在1∶(3‑4)，加入上述镁盐溶胶包覆液，球磨得到包覆产物，其中元素镁与上述前躯体粉料的Fe元素摩尔比为0.05‑0.09∶1；步骤3，烧结将上述包覆产物取出烘干，将烘干后的混合物置于高温炉内，在氮气氛中烧结，以5‑10℃/min的升温速度加热到500‑600℃，保温6‑7h；再以10‑15℃/min的升温速度加热至700‑800℃，保温10‑12h；再以15‑20℃/min的降温速度降至600‑650℃，退火5‑8h，最后冷却，得到掺杂镁、钡的磷酸铁锂正极材料。