一种锂离子电池正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池正极材料的制备方法，该正极材料是过渡金属掺杂的金属二硫化合物，化学结构式为FexM1-xS2，式中M为钼、锰、镍、铜、钴、锌等元素周期表中第四、五周期过渡金属，x的取值范围为：1＞x≥0，本发明所述制备方法采用纯化的天然黄铁矿，与过渡金属M粉末混合，以高温扩散的制备方法，以氩气为保护气体，于400-500℃下制备得到，所制备的粉末粒径为0.1-10μm，作为锂离子电池的正极材料具有良好的电化学充放电行为，其制备方法简单易行、成本低、具有高比容量和优良稳定的循环可逆性。

主权项

一种锂离子电池正极材料FexM1‑xS2的制备方法，包括以下步骤：a、称取所需天然黄铁矿粉的量并过300目分子筛，置于塑料桶中，用自来水洗涤3次至4次，每100克黄铁矿粉加1∶2H2SO4溶液180毫升至200毫升和质量百分比为47％的HF溶液20mL，移至水浴锅中，加热煮沸6h，待冷却后倒出上清液，沉淀物用自来水多次洗涤，将不溶于H2SO4/HF溶液密度较小的黑色、白色等异色杂质反复分离去掉，将提纯过的黄铁矿均匀平铺于表面皿中，然后放于真空炉中，在100℃～500℃下进行热处理6‑8小时，最后在真空炉内冷却得纯化后的黄铁矿，所述1∶2H2SO4溶液是1体积的硫酸在不断搅拌下缓缓加入2倍体积的水中摇匀后所制得的溶液；b、将所述纯化后的黄铁矿、所述金属M粉和硫磺粉按照原子的摩尔比为Fe∶M∶S＝x∶1‑x∶1‑x的比例充分研磨，其中x的取值范围为：1＞x≥0，将这三种原料混合用玛瑙研钵研磨4～6分钟，将研磨后的混合物放入坩埚中盖上坩埚盖，在真空管式石英加热炉中升温，30分钟升温至400～500℃，保温4～10h，关闭电源，随炉冷却至室温，将所得产物放入玛瑙研钵中研磨，得到所述锂离子电池正极材料FexM1‑xS2，所述金属M为元素周期表中第四和五周期过渡金属中的至少一种。