磷酸铁锂材料的制备方法及锂离子电池及其正极片

摘要

本发明公开了一种磷酸铁锂材料的制备方法以及使用所述材料的锂离子电池及其正极片。制备方法包括：烧结制备磷酸铁锂粉末；以及在磷酸铁锂粉末颗粒的表面上包覆铝单质形成磷酸铁锂-铝复合材料。相比于现有技术，依据本发明制备的磷酸铁锂材料与包覆的铝单质可在分子级别实施均匀分散与表面包覆，依据本发明制备的电极片的电导率可提高10～1000倍，依据本发明制备的磷酸铁锂锂离子电池的内阻大幅度降低、大电流充放电性能明显提升，这尤其适合应用于高功率动力锂离子电池。与采用包覆其他金属单质相比，Al金属具有更便宜、质量更轻、熔点更低、电化学性能更稳定等优点；此外，由于复合材料中的铝与正极集流体为同一种材料，由此不会形成腐蚀原电池效应。

主权项

一种磷酸铁锂材料的制备方法，包括步骤：步骤一，烧结制备磷酸铁锂粉末颗粒；其特征在于，所述制备方法还包括步骤：步骤二，在磷酸铁锂粉末颗粒的表面上包覆铝单质形成磷酸铁锂‑铝复合材料；所述步骤二包括：子步骤一，制备铝金属熔融盐电镀液，所述铝金属熔融盐电镀液包括铝金属室温熔盐、有机还原剂、以及不与铝金属熔融盐反应的有机溶剂，所述铝金属熔盐包括无机金属铝卤化盐和有机卤化鎓盐的混合物，所述铝金属熔盐室温下为液态；所述有机还原剂包括氢化铝锂、氢化锂、二异丁基氢化铝、异丙醇铝中的任一种，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯中的任一种或它们的混合；子步骤二，将含有活性金属Pd、Rh或Ru离子的氯化盐溶液加入乙醇、丙醇或乙二醇，配制成醇水混合物的活化液；子步骤三，在N2或Ar惰性气氛下，将磷酸铁锂材料浸泡在所述活化液中，惰性气体保护下进行回流，使活性金属沉积在活化基体磷酸铁锂材料上，将活化后的磷酸铁锂材料洗涤过滤并真空干燥；子步骤四，在惰性气氛下，将活化后的磷酸铁锂材料置于所述铝金属熔融盐电镀液中，通过控制还原条件在磷酸铁锂颗粒表面沉积金属铝单质，所述氧化还原反应温度为30～50℃；子步骤五，过滤所述铝金属熔融盐电镀液，用无水乙醇或丙酮对表面沉积有金属铝单质的磷酸铁锂颗粒进行多次清洗，以分离出所获得的磷酸铁锂/铝复合材料；子步骤六，将分离出的磷酸铁锂/铝复合材料真空干燥。