[发明专利]一种纳米金属氧化物包覆 LiFePO4

说明书

本发明公开了一种纳米金属氧化物包覆LiFePO4微晶及其制备方法。纳米金属氧化物包覆LiFePO4微晶是由以下按质量份计的原料制备而成：LiFePO4：90~97%，纳米MxOy混合物：3~10%，其中M为Mg、Al、Ti、Zr、Cu、Sn、Ca中的一种或者几种，纳米MxOy混合物为MgO、Al2O3、TiO2、ZrO2、CuO、SnO2、CaO中的一种或者几种。本发明通过材料复合作用，一方面可以有效降低电荷转移阻抗，另一方面可以减少电解质溶液与电极材料的直接接触，避免电解质溶液与电极材料之间副反应的产生，从而显著提高材料的倍率性能和循环性能。

技术领域

本发明涉及一种便携式电子设备、电动汽车所使用的锂离子二次电池正极材料制造方法及其应用技术，尤其是涉及一种纳米金属氧化物包覆 LiFePO4微晶制备技术。

背景技术

通过玻璃微晶化技术可以提高锂离子电池正极材料LiFePO4的电学性能。此外，金属氧化物是由大量100~1000nm的微小晶体和玻璃组成的，改变二者的相对含量、晶相种类、晶粒大小及晶体与周围玻璃相的界面，可在较大范围内调整 Li+的扩散速率，控制充放电后期Li+的嵌入和脱出过程，从而改善磷酸铁锂正极材料的电化学能。

文献研究表明，LiFePO4 作为正极材料应用于锂离子电池的最大瓶颈是 LiFePO4的电子导电率低以及锂离子在其中扩散系数慢，导致其循环性能不理想。按传统技术一样单纯地将 LiFePO4与导电助剂混合，难以解决其倍率循环性能。

迄今为止，并未发现通过纳米金属氧化物MxOy包覆 LiFePO4微晶 的方法来改善LiFePO4的倍率低温性能和循环寿命的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米金属氧化物MxOy包覆的 LiFePO4微晶锂电正极材料制备技术，旨在解决 LiFePO4微晶电子导电率低以及锂离子在其中扩散系数慢，导致其循环性能合倍率性能不理想的问题。其一，本发明目的在于提供上述纳米金属氧化物MxOy包覆 LiFePO4微晶的制备方法；其二，目的在于提供上述纳米金属氧化物MxOy包覆 LiFePO4微晶的应用。

为实现上述目的，采用如下具体技术方案，一种纳米金属氧化物包覆LiFePO4微晶，是由以下按质量份计的原料制备而成：

LiFePO4：90~97%，

纳米MxOy混合物：3~10%，