一种LiFePO₄/C改性三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种LiFePO₄/C改性三元正极材料的制备方法。本发明首先用共沉淀法制备三元正极材料；然后采用固相法在三元正极材料表面生长LiFePO₄/C复合材料，从而对三元正极材料进行表面包覆修饰。本发明采用磷酸铁锂活性电极材料对三元电极材料改性，一方面能够综合两大活性材料的优点得到循环性较好、容量较高、能量密度较大的复合正极材料；另一方面改变传统对三元材料的改性方法，在几乎不损失材料本身容量的前提下提高三元正极材料的循环性能。

主权项

一种LiFePO₄/C改性三元正极材料的制备方法，其特征是，其工艺步骤是：（1）采用共沉淀法制备三元正极材料前躯体，配制金属盐的混合水溶液，且金属离子总浓度为1.0~3.0mol/L，其中三种金属盐的摩尔比x:y:z=0.3~0.8:0.1~0.3:0.1~0.3，x+y+z=1；配制沉淀剂的浓度为2.0~6.0mol/L，配制络合剂的浓度为1.0~4.0mol/L，将混合盐溶液、沉淀剂及络合剂分别用3个计量泵并流入有一定底液的反应釜内，调节混合盐溶液、沉淀剂及络合剂流速，使反应釜内pH值为10.0~13.0，控制反应釜内温度为35℃，控制滴加时间为10~25h，最后将反应物料进行洗涤、烘干，得到粒径为5μm~9μm的球形前驱体；（2）制备三元正极材料，将碳酸锂和三元前躯体按照锂与金属离子摩尔比为1.02~1.1高速搅拌混合均匀，将混合后物质在纯氧气氛下，先在400~600℃下预烧5~15h，再在600℃~800℃下烧结10~20h，自然冷却，得到粒径为5μm~9μm的球形锂电正极材料；（3）制备LiFePO₄/C改性的三元正极材料，将一定量的碳酸锂、磷酸铁及葡萄糖按照一定的摩尔比与溶剂共同超声分散，向分散液中加入三元正极材料，球磨使之混合均匀，真空干燥后在氮气保护气氛下700℃~900℃烧结5~8h，自然冷却，得到LiFePO₄/C改性的三元正极材料。