[发明专利]电池复合材料的前驱浆料及电池复合材料的制备方法

说明书

本发明提供一种电池复合材料的前驱浆料及电池复合材料的制备方法。该方法包括以下步骤。混合磷酸水溶液、零价铁以及催化剂进行氧化反应，以形成具有式(1)所示的化合物的前驱浆料。将前驱浆料、第一组分以及第二组分进行混合并反应，以形成生成物。粉体化生成物。烧结经粉体化的生成物，以产生式(2)所示的复合材料。Fe₂P₂O₇ 式(1)LiFePO₄/C_(s) 式(2)。

技术领域

本发明涉及一种锂电池技术，尤其涉及一种电池复合材料的前驱浆料及电池复合材料的制备方法。

背景技术

在诸如锂电池的动力电池中，目前常见的手段为以磷酸铁锂作为电池正极的选用材料之一。具体来说，大多以固态反应法或溶液法进行磷酸铁锂的量产。然而，在快速充放电的量测环境下，固态反应法所得的磷酸铁锂的电容量表现较不理想。另外，对溶液法所得的磷酸铁锂来说，虽可在快速充放电的量测环境下得到较高理想电容量，但其反应时程较为冗长，耗费成本相对较高。其中，当合成反应时间拉长，在磷酸铁锂的合成过程中，非常容易发生其它非预期性的反应而产生杂质(如氧化铁与氢氧化铁等)，进而使其电容量降低。

因此，目前亟需寻求制备在快速充放电的量测环境下具有高电容量的电池复合材料的方法。

发明内容

本发明提供一种电池复合材料的前驱浆料，具有较小的平均粒径，可提升后续制备的复合材料的电容量。

本发明另提供一种电池复合材料的制备方法，能制得具有好的充放电速率(Crate)及高电容量的电池复合材料。

本发明的电池复合材料的前驱浆料包括式(1)所示的化合物，

Fe₂P₂O₇ 式(1)，

其中所述前驱浆料是由包括磷酸水溶液、零价铁以及催化剂的混合物进行氧化反应所制得。

在本发明的一个实施例中，上述的前驱浆料的平均粒径小于10微米。

在本发明的一个实施例中，上述的磷酸水溶液的体积摩尔浓度约介于0.1M至10M。

在本发明的一个实施例中，上述的零价铁的表面形态包括片状、实心球状、多孔洞状或其组合。

在本发明的一个实施例中，上述的催化剂包括金属或金属氧化物。

在本发明的一个实施例中，上述的催化剂包括五氧化二钒。

在本发明的一个实施例中，其中，基于上述的前驱浆料的总量为100重量份，上述的磷酸水溶液的含量范围为70重量份至99重量份，上述的零价铁的含量范围为1重量份至27重量份，且上述的催化剂的含量范围为0.001重量份至3重量份。

在本发明的一个实施例中，上述催化剂的含量约占所述零价铁的含量的0.1％至10％。

本发明的电池复合材料的制备方法包括以下步骤。混合磷酸水溶液、零价铁以及催化剂进行氧化反应，以形成具有式(1)所示的化合物的前驱浆料。将前驱浆料、第一组分以及第二组分进行混合并反应，以形成生成物。粉体化生成物。烧结经粉体化的生成物，以产生式(2)所示的复合材料。

Fe₂P₂O₇ 式(1)

LiFePO₄/C_(s) 式(2)

在本发明的一个实施例中，其中粉体化生成物的步骤包括对上述的生成物执行喷雾干燥处理。

在本发明的一个实施例中，其中烧结上述经粉体化的生成物的步骤是在惰性气氛下进行。