[发明专利]磷酸铁锂正极材料的再生方法、磷酸铁锂正极材料及应用在审
申请号: | 202210394871.0 | 申请日: | 2022-04-14 |
公开(公告)号: | CN114744192A | 公开(公告)日: | 2022-07-12 |
发明(设计)人: | 王舒涵;戚彩;谢泽昕;毕菲娅;谌婷红;张明道;靳亚超;宋力 | 申请(专利权)人: | 南京信息工程大学 |
主分类号: | H01M4/58 | 分类号: | H01M4/58;H01M4/62 |
代理公司: | 北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙) 11357 | 代理人: | 沈利芳 |
地址: | 210044 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 磷酸 正极 材料 再生 方法 应用 | ||
1.一种磷酸铁锂正极材料,其特征在于,包括碳纳米管和磷酸铁锂粉末,使用1:1乙醇水溶液作为分散剂,将2~10%(wt)的碳纳米管、5~30%(wt)的葡萄糖和10%(at)的Li2CO3加入到磷酸铁锂粉末中,完全混合;
混合物在80℃下干燥,研磨并精炼;
将研磨后粉末在氩气的条件下,先在200~600℃的条件下保持2h,再升温至400~800℃保持12h,获得所述磷酸铁锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂正极材料,其特征在于,碳纳米管含量为5%(wt),葡萄糖含量为15%(wt);或者,碳纳米管含量为3%(wt),葡萄糖含量为9%(wt);或者,碳纳米管含量为10%(wt),葡萄糖含量为30%(wt)。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂正极材料,其特征在于,磷酸铁锂粉末制备包括以下步骤:
对磷酸铁锂电池充分放电至0.6V以下,然后进行拆解,整个过程在充满氩气(水氧指标均小于0.01ppm)的环境中进行;
将拆解得到的正极片浸泡于离子水中,进行超声分离出LFP粉末;
在80℃下干燥后,得到的粉末为磷酸铁锂粉末。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种磷酸铁锂正极材料,其特征在于,对碳纳米管进行改性,将碳纳米管在300~800℃条件下加热1h;
加热完成后,加入浓硝酸,在100℃条件下加热回流10h,使其羟化和羧化;用去离子水洗涤并在100℃下干燥2h,得到所述改性碳纳米管。
5.一种磷酸铁锂正极材料的再生方法,其特征在于,包括以下步骤:
使用1:1乙醇水溶液作为分散剂,将2~10%(wt)的碳纳米管、5~30%(wt)的葡萄糖和10%(at)的Li2CO3加入到磷酸铁锂粉末中,完全混合;
混合物在80℃下干燥,研磨并精炼;
将研磨后粉末在氩气的条件下,先在200~600℃的条件下保持2h,再升温至400~800℃保持12h,获得所述磷酸铁锂正极材料。
6.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂正极材料的再生方法,其特征在于,碳纳米管含量为5%(wt),葡萄糖含量为15%(wt);或者,碳纳米管含量为3%(wt),葡萄糖含量为9%(wt);或者,碳纳米管含量为10%(wt),葡萄糖含量为30%(wt)。
7.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂正极材料的再生方法,其特征在于,磷酸铁锂粉末制备包括以下步骤:
对磷酸铁锂电池充分放电至0.6V以下,然后进行拆解,整个过程在充满氩气(水氧指标均小于0.01ppm)的环境中进行;
将拆解得到的正极片浸泡于离子水中,进行超声分离出LFP粉末;
在80℃下干燥后,得到的粉末为磷酸铁锂粉末。
8.根据权利要求5-7任一所述的一种磷酸铁锂正极材料的再生方法,其特征在于,对碳纳米管进行改性,将碳纳米管在300~800℃条件下加热1h;
加热完成后,加入浓硝酸,在100℃条件下加热回流10h,使其羟化和羧化;用去离子水洗涤并在100℃下干燥2h,得到所述改性碳纳米管。
9.根据权利要求8所述的一种磷酸铁锂正极材料的再生方法,其特征在于,碳纳米管加热条件为360℃、480℃或者600℃。
10.根据权利要求1-4任一所述的材料或根据权利要求5-9任一所述的材料制备方法制备的材料应用于锂电池中作为正极材料。
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