[发明专利]一种锂离子正极材料磷酸铁锰锂固溶体的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子正极材料磷酸铁锰锂固溶体的制备方法，其将氧化铁红与电解二氧化锰溶解于浓盐酸溶液中，经氨水调节PH值，对溶液中的金属离子作共沉淀处理，得到的悬浊液经洗涤、过滤、干燥、焙烧后，得铁、锰元素复合氧化物；将其与锂源、磷源和碳源按照元素摩尔比在液态体系中混合，经球磨、干燥后，在惰性气体氛围保护下作烧结处理，即得到磷酸铁锰锂固溶体材料。既使后续的经固相反应处理获得的磷酸铁锰锂中铁、锰元素的配比在很大范围内可相互调整，对电池材料的放电平台、电池能量密度在一定范围内可控；又大幅度的改善了动力电池的能量密度和倍率性能，制备出高品质的磷酸铁锰锂固溶体材料。

主权项

一种锂离子正极材料磷酸铁锰锂固溶体的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：1）铁、锰元素复合氧化物的制备：按照铁、锰元素摩尔比0.1＜NFe:NMn＜9，将纳米级氧化铁红和电解二氧化锰置于35~100℃、浓度＞1.0mol/L‑1的浓盐酸中，搅拌至固态氧化物完全溶解，待冷却至室温后加入氨水调节溶液PH值至7‑15，对溶液中的金属离子作共沉淀处理，得到的悬浊液经去离子水洗涤和过滤后置于鼓风式干燥机中干燥，干燥粉末在150℃‑‑800℃的空气炉中焙烧后，即得铁、锰元素复合氧化物；2）将步骤1所得的铁、锰元素复合氧化物与锂源、磷源和碳源在液态体系中混合均匀，其中的元素摩尔比为nFe+Mn:nLi:nP=1:1:1，碳源的量依据控制产物的碳含量为0.5%~10%添加；浆料经球磨，干燥处理后，得磷酸铁锰锂材料的前躯体粉末，在惰性气体保护氛围下450~1200℃煅烧6~24小时，即得到磷酸铁锰锂固溶体材料。