一种掺杂稀土化合物的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法

摘要

一种掺杂稀土化合物的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成：反应物按照锂离子∶亚铁离子∶稀土元素的离子∶硅离子的摩尔比为(1.90～2.05)∶(1-y)∶z∶1称量锂的化合物、亚铁的化合物、稀土元素的化合物、硅的化合物，加入定量含碳化合物。将硅的化合物与热水或乙醇水溶液混合，加入锂的化合物，搅拌混合，混入其它所有反应物及含碳化合物，真空中干燥。将干燥粉体采用两段烧结法制备硅酸亚铁锂。制备的材料在3.0V区的放电容量明显增加，在0.3C倍率电流下循环性能佳，为产业化打下良好的基础。

主权项

一种掺杂稀土化合物的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成：反应物按照锂离子∶亚铁离子∶稀土元素的离子∶硅离子的摩尔比为(1.90～2.05)∶(1‑y)∶z∶1称量锂的化合物、亚铁的化合物、稀土元素的化合物、硅的化合物，依据反应物质量总和的1％～30％称量含碳化合物；当x为稀土元素离子的化合价时，y和z同时满足以下关系：0.002≤y≤0.10，‑0.05≤xz‑y≤0.10；将硅的化合物加入温度50℃～90℃的热水或温度50℃～80℃的乙醇水溶液中，所述的乙醇水溶液是乙醇与水的体积比1∶1～4∶1的混合溶液，加入锂的化合物，搅拌混合，混入其它所有反应物及含碳化合物，所述的热水或乙醇水溶液的用量为反应物的固体总体积的1倍～20倍体积；用100rpm～900rpm的转速球磨混合10分钟～5小时；在温度50℃～150℃、压力10Pa～10132Pa的真空中干燥，制备干燥粉体；将干燥粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，采用两段烧结法制备硅酸亚铁锂；所述的两段烧结法是在惰性气氛或弱还原气氛中，将干燥粉体按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率由室温加热至200℃～500℃温度区间的任一温度，保持这一温度烧结3小时～12小时，然后再按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率进一步加热至550℃～850℃温度区间的任一温度，保持这一温度烧结3小时～24小时，制备硅酸亚铁锂。