一种具备高导电性的钾锰掺杂磷酸铁锂复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种具备高导电性的钾锰掺杂磷酸铁锂复合正极材料的制备方法，该多元素掺杂磷酸铁锂的化学式为Li1-xKxFe1-yMnyPO4，其中：x＝0.15-0.3，y＝0.3-0.35该方法包括如下步骤：(1)制备纳米磷酸铁锂前驱体；(2)将乙炔黑与聚乙二醇混合并超声分散到乙醇中，形成导电碳分散液；将所述纳米磷酸铁锂前驱体与导电碳分散液混合，将混合料在行星球磨机中球磨；将球磨后的物质干燥；在还原性保护气氛下烧结，制备得到产品。本发明制备的锂离子电池用高导电性钾锰掺杂磷酸铁锂复合正极材料，将磷酸铁锂掺杂K、Mn改性以提高其离子扩散性能并且抑制团聚现象，并在其表面形成导电碳碳网络。

主权项

一种具备高导电性的钾锰掺杂磷酸铁锂复合正极材料的制备方法，该多元素掺杂磷酸铁锂的化学式为Li1‑xKxFe1‑yMnyPO4，其中：x＝0.15‑0.3，y＝0.3‑0.35该方法包括如下步骤：(1)按照上述化学式中的Li、K、Fe、Mn、P的摩尔量称取氢氧化锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵、乙酸锰和碳酸钾，混合机械成混合物一；将混合物一与络合剂按1∶0.2‑0.5的重量比相混合并溶于溶剂，形成混合物二，其中络合剂为葡糖糖，溶剂为乙二醇；将混合物二在行星式球磨机中以转速400‑500r/min球磨20‑30h；将球磨后的混合物二置于真空干燥机中在100‑150℃的温度干燥12‑18h得到粉料，将所得粉料用粉碎设备粉碎；将粉碎后的粉料置于还原气氛炉中在300‑700℃的温度预处理5‑20h，得到纳米磷酸铁锂前驱体；(2)将乙炔黑与聚乙二醇按1∶1‑2的重量比相混合并超声分散到乙醇中，形成导电碳分散液；将所述纳米磷酸铁锂前驱体与导电碳分散液按纳米磷酸铁锂前驱体与导电碳重量比10∶1‑2的比例混合，将混合料在行星球磨机中以转速400‑500r/min球磨10‑15h；将球磨后的物质干燥；在还原性保护气氛下烧结，以5‑10℃/min速率升温，在温度750‑800℃恒温烧结10‑15h，以3‑6℃/min降温，制备得到产品。