[发明专利]锂离子二次电池正极材料制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电池制备方法，尤其是指一种锂离子二次电池正极材料制备方法。

【背景技术】

近年来，随着新能源经济的发展，高性能的锂离子正极材料的开发也越来越受重视。二价金属的磷酸铁锂、硅酸锰锂、磷酸锰锂等聚阴离子正极材料通常选用金属氧化物或者金属盐、聚阴离子化合物和锂盐来合成。本发明则采用具有高于二价的聚阴离子金属锂盐与金属氧化物来合成二价金属的聚阴离子锂盐，所合成的正极材料具有高的质量比容量、更高的压实密度和更优良的循环性能。

【发明内容】

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种锂离子二次电池正极材料制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种锂离子二次电池正极材料制备方法，其特征在于：将化学通式为Li_xM_y(XO₄)_z和M_aO_bb在惰性或者还原性气氛下与碳源烧制，得到正极活性物质Li_1+dM’(XO₄)_1+e/C，

上述通式中M为Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、V中的一种或几种，X为P、S、Mo、W、Si中的一种或几种，而0＜x≤6、0≤y≤6、0＜z≤12、0＜a≤6、0＜b≤6、-0.05≤d≤0.2，-0.05≤e≤0.2；所述M的价态高于正二价，所述M’为正二价；

上述方法中，所述的烧制条件为，在惰性气氛下温度为500-1000摄氏度维持0.5-20小时烧制；优选为温度为650-800摄氏度，维持2-10小时烧制；

上述方法中，所述烧制为二段式烧制，其中一段烧制在惰性气氛下，温度为300-600摄氏度维持0.5-20小时烧制，另一段烧制在惰性气氛下温度为500-1000摄氏度维持0.5-20小时烧制；优选为450-550摄氏度维持2-10小时烧制，另一段烧制在惰性气氛下优选为温度为650-800摄氏度，维持2-10小时烧制；

上述方法中，所述Li_xM_y(XO₄)_z和M_aO_b的混合比例需要满足摩尔比Li∶M’∶XO₄＝1∶(1-1.05)∶1；

上述方法中，所述在烧制Li_1+dM’(XO₄)_1+c/C，过程中还需要加入碳酸锂、磷酸锂、磷酸二氢锂、氢氧化锂、氧化锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种或几种，使得最终摩尔比满足Li∶M’＝1+d∶1；

上述方法中，所述在烧制Li_1+dM’(XO₄)_1+c/C过程中还需要加入一定量的磷酸、磷酸二氢锂、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的一种或几种，使得最终摩尔比满足M’∶XO4＝1∶1+e；

上述方法中，所述Li_xM_y(XO₄)_z属于聚阴离子金属锂盐的一种或几种；

上述方法中，所述M_aO_b属于高于二价的金属氧化物的一种或几种。

本发明的有益效果在于最终得到的正极活性物质Li_1+dM’(XO₄)_1+e/C具有比以往正极活性物质更高的质量比容量、更高的压实密度和更优良的循环性能。

【附图说明】

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为本发明具体实施例效果对比循环曲线表1

图2为本发明具体实施例效果对比循环曲线表2

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明具体实施例进行详细阐述。

具体实施例一：

将Li₃Fe₂(PO₄)₃、Fe₂O₃、LiH₂PO₄摩尔比1∶0.5∶0.05混合，乙炔黑的量按生成物质量的2％加入，在氢气气氛下，750摄氏度恒温13小时得到Li_1.05Fe(PO₄)_1.05/C。