[发明专利]镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3锂离子电池正极材料的制备方法有效
| 申请号： | 201110098176.1 | 申请日： | 2011-04-19 |
| 公开（公告）号： | CN102208619A | 公开（公告）日： | 2011-10-05 |
| 发明（设计）人： | 戴长松;陈振宇;袁国辉;胡信国 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | H01M4/1397 | 分类号： | H01M4/1397 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人： | 韩末洙 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 掺杂 xlifepo sub yli po 锂离子电池 正极 材料 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及锂离子电池正极材料的制备方法。
背景技术
由于锂离子电池是目前商业化二次电池中能量密度最高的，因此，受到众多电动车电池研发单位的高度重视。又由于锂离子电池的性能在很大程度上取决于正极材料，因此锂离子电池正极材料的研究成为当前的研究热点。
xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3是一种新型的锂离子电池正极材料。它不但具有LiFePO4成本低廉的优点，而且还兼有Li3V2(PO4)3化合物的可以高倍率充放电的优点。是一种极具潜力的新型材料。此前的研究报道了这种材料的一些液相合成方法，但液相制备方法对环境不够友好。
本发明采用碳热还原法制备了镁离子掺杂的xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3正极新材料，解决了现有xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3锂离子电池的倍率放电性能差的问题。
发明内容
本发明要解决现有合成xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3存在的倍率性能差和环境不够友好的技术问题；而提供了镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3锂离子电池正极材料的制备方法。
本实施方式中镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3锂离子电池正极材料的制备方法是按下述步骤进行的：一、按Li元素、Fe元素、V元素、Mg元素、P元素与C元素的摩尔比为(x+3y)～1.1(x+3y)∶x∶2y∶0.1(x+y)～0.5(x+y)∶(x+3y)∶0.5(x+3y)～2(x+3y)比例称取锂源、铁源、钒盐、镁盐、磷酸源和碳源后混合得到混合物，然后将混合物置于球磨机中，加入分散剂后进行湿磨2～12h，即得到混合料，其中分散剂与混合物的体积比为1～10∶1，分散剂为无水乙醇、丙酮或水，0.05≤x/(x+y)≤0.95；二、在250～450℃及保护气的保护下，将步骤一获得的混合料预烧结2～6h；三、然后预烧结处理后的混合料在570～870℃及保护气的保护下煅烧6～30h，冷却至室温，制得镁掺杂的xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3。
本发明合成的镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3结晶颗粒均匀；充放电测试表明，制备的镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3有更高首次放电比容量和容量保持率，制备的镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3电极的首次放电比容量为130mAh/g。400次循环后，前者容量保持率不低于95％。并发现这种正极具有很好的倍率放电性能，10C放电时，放电比容量为90mAh/g，20次循环后容量几乎不衰减；循环伏安测试表明，合成的镁掺杂xLiFePO4·yLi3V2(PO4)3正极材料具有很好的可逆性。本发明的工艺简单。
附图说明
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