[发明专利]一种磷酸铁锂电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂电池正极材料，其特征在于，其原料按重量份数如下：磷酸铁锂60-80份，导电碳材料6-10份，粘结剂4-8份，改性银粉5-10份，去离子水20-30份，金属氧化物2-4份，分散剂3-8份。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池正极材料，其特征在于：所述导电碳材料包括碳黑、无定形碳、碳纳米管、碳纳米线、碳凝胶、石墨烯当中的一种或多种，且导电碳材料为颗粒状结构。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池正极材料，其特征在于：所述粘结剂采用聚氯乙烯或聚偏氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池正极材料，其特征在于：所述金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锰、氧化银中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池正极材料，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

6.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池正极材料，其特征在于：所述改性银粉为银粉、纳米碳、硅烷偶联剂和二硼化钛在煅烧炉中在400-500℃下烧结2-4h后粉碎制得，且银粉、纳米碳、硅烷偶联剂和二硼化钛的混合比例为30:1:1:2。

7.一种根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：取料，将磷酸铁锂、导电碳材料、粘结剂、改性银粉、去离子水和金属氧化物和分散剂按重量份数称取，备用；

S2：干燥，将磷酸铁锂、导电碳材料和金属氧化物在120-180℃条件下进行微波干燥，干燥时间为10-20min；

S3：研磨，将S2中干燥好的磷酸铁锂、导电碳材料和金属氧化物一起加入研磨机中，研磨2-3h后得到混合粉料A；

S4：混合，将粘结剂加入到去离子水中搅拌均匀后，再将改性银粉和S3中得到的混合粉料A加入去离子水后，放入40-60℃的水浴锅中混合搅拌30-50min，从水浴锅中取出放在室温下自然冷却后，制得混合溶液A；

S5：分散，将分散剂加入到S4中得到的混合溶液A中，放入30-40℃的水浴锅中混合搅拌10-20min，从水浴中取出放在室温下自然冷却后，再经超声分散后得到混合溶液B；

S6：粘度调节，将S5中的混合溶液B放入真空搅拌机中混合搅拌20-40min，调节粘度至2000-4000mPa·s，得到凝胶状混合物；

S7：喷雾干燥，将S6中得到的凝胶状混合物经喷雾干燥机干燥后得到粒径为20-40μm的混合粉料B；

S8：制坯，将S5中得到的混合粉料B在10-20MPa压力下压制成粗坯；

S9：烧结，将S6中得到的粗坯放入管式炉中，通入氮气，控制升温至400-500℃进行烧结，烧结3-5h后即获得磷酸铁锂电池正极材料。

8.根据权利要求7所述的一种磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述S3中的研磨机的转速为1500-2000r/min，研磨后的混合粉料A的粒径为5-20μm，所述S5中的超声分散采用功率为300-400W的超声波，分散时间为2-3h。

9.根据权利要求7所述的一种磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述S4中的改性银粉和粘结剂分2-5次添加，每次添加间隔时间为5-10min。

10.根据权利要求7所述的一种磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述S7中管式炉在进行烧结时是以3-5℃/min的升温速率升温至400-500℃，然后以5-10℃/min的降温速率降至室温。