掺硼改性锂离子电池用磷酸铁锂/聚并吡啶复合正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种掺硼改性锂离子电池用磷酸铁锂/聚并吡啶复合正极材料及其制备方法。该方法是将锂源化合物、磷源化合物、铁源化合物、硼源化合物、包覆材料导电聚合物聚并吡啶或者导电聚合物热裂解前躯体聚丙烯腈等物质相混合，在250～400℃下加热5～20小时，冷却、球磨后得反应前驱体；将反应前驱体在500～800℃下煅烧10～40小时，冷却后即得掺硼改性锂离子电池用复合正极材料。本发明有效地控制了复合掺杂改性正极材料的化学成分、结构以及材料的粒径，提高材料的电子导电率和锂离子的扩散速率，改善了材料的电化学性能；同时也简化了材料的合成工艺，便于进行工业化大生产。

主权项

掺硼改性锂离子电池用磷酸铁锂/聚并吡啶复合正极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：第一步将锂源化合物、磷源化合物、铁源化合物、硼源化合物按照Li∶Fe∶P∶B的摩尔比为1∶1∶(0.98～0.90)∶(0.02～0.10)的比例混合，再加入聚并吡啶导电聚合物或聚丙烯腈，在乙醇或者丙酮介质中湿法球磨2‑12小时；聚并吡啶导电聚合物用量每摩尔Li+加入1.5g～60g；聚丙烯腈用量为每摩尔Li+加入2.0g～80g；所述锂源化合物为硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂和氟化锂中的一种或多种；所述磷源化合物为磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸铁中的一种或多种；所述铁源化合物为草酸亚铁、醋酸亚铁、磷酸铁、三氧化二铁和柠檬酸铁中的一种或多种；所述硼源化合物为硼酸、三氧化二硼和硼酸三乙酯中的一种或多种；第二步将混合后的原料在氮气或者氩气气氛保护下升温至250～400℃，恒温加热5～20小时，冷却、研磨后得到反应前驱体；第三步将反应前驱体在在氮气或者氩气气氛的保护下升温至500～800℃，恒温煅烧10～40小时，冷却后即得掺硼改性锂离子电池用磷酸铁锂/聚并吡啶复合正极材料。