[发明专利]一种多元素掺杂磷酸锰锂-碳复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种多元素掺杂磷酸锰锂-碳复合正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）该钾、镍掺杂磷酸锰锂的化学式为Li_1-xNa_xMn_1-yAl_yP_1-zF_zO₄，其中：x=0.05-0.1，y=0.2-0.25，z=0.15-0.2，按照上述化学式中的Li、Na、Mn、Al、P、F的摩尔量称取氧化锂、碳酸钠、乙酸亚锰、磷酸氢二铵、氢氧化铝和氟化铵，制备多元素掺杂的磷酸锰锂前驱体；（2）将活性炭与聚乙二醇按混合并超声分散到乙醇中，形成导电碳分散液；将多元素掺杂的磷酸锰锂前驱体与导电碳分散液混合，将混合料在行星球磨机中球磨后的干燥，在高纯氮气流中进行热处理烧结制备得到产品。本发明制备的多元素掺杂的磷酸锰锂-碳复合材料，将磷酸锰锂复合材料掺杂Na、Al、F改性以提高其导电性和活性，并在其表面包覆碳包覆网络。

主权项

一种多元素掺杂磷酸锰锂‑碳复合正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备多元素掺杂的磷酸锰锂前驱体该钾、镍掺杂磷酸锰锂的化学式为Li_1‑xNa_xMn_1‑yAl_yP_1‑zF_zO₄，其中：x=0.05‑0.1，y=0.2‑0.25，z=0.15‑0.2，按照上述化学式中的Li、Na、Mn、Al、P、F的摩尔量称取氧化锂、碳酸钠、乙酸亚锰、磷酸氢二铵、氢氧化铝和氟化铵，机械混合，形成混合物一；将混合物一与蔗糖按1∶0.3‑0.6的重量比相混合得到混合物二，并加入足够浸没混合物二的丙酮，在行星式球磨机中以转速400‑500r/min球磨24‑36h；球磨后置于真空干燥机中在120‑130℃的温度干燥12‑18h得到粉料，将所得粉料用粉碎设备粉碎；将粉碎后的粉料置于还原气氛炉中在400‑600℃的温度预处理10‑15h，得到多元素掺杂的磷酸锰锂前驱体；（2）碳包覆将活性炭与聚乙二醇按1∶1‑2的重量比相混合并超声分散到乙醇中，形成导电碳分散液；将多元素掺杂的磷酸锰锂前驱体与导电碳分散液多元素掺杂的磷酸锰锂前驱体与导电碳重量比100∶5‑7的比例混合，将混合料在行星球磨机中以转速400‑500r/min球磨10‑15h；将球磨后的物质干燥后，在高纯氮气流中进行热处理烧结，以5‑10℃/min速率升温，在温度750‑800℃恒温烧结10‑15h，以10‑15℃/min降温，制备得到产品。