[发明专利]一种复合正极材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种复合正极材料的制备方法，包括：将锂源、铝源、有机碳源和含碳LiFePO4混合，得到混合液；将所述混合液加热，得到凝胶；将所述凝胶干燥后破碎，得到粉末；将所述粉末烧结，得到复合正极材料。本发明采用锂源、铝源和有机碳源对含碳LiFePO4进行表面修饰，碳源材料能够极大程度地增加本发明中复合正极材料的导电性，进而提高正极材料表面的电子传输速度；非碳源材料能够有效阻止正极材料和电解液的直接接触，增强了正极材料的界面稳定性。本发明通过锂源、铝源、有机碳源共同对含碳LiFePO4进行改性，能够增加锂离子扩散和电子传输速率，有效提高复合正极材料的倍率性能和循环稳定性。

主权项

1.一种复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将第一锂源、铁源和磷源溶解在水中，得到第一混合液；

2)将所述第一混合液和碳源混合，得到第一混合物；

3)将所述第一混合物加热，得到凝胶物；

4)将所述凝胶物干燥后破碎，得到粉体；

5)将所述粉体进行烧结，得到中间产物；

6)将第二锂源、铝源和有机碳源溶解在水中，得到第二混合液；

7)将所述第二混合液和中间产物混合，得到第二混合物；

8)将所述第二混合物加热，得到凝胶体；

9)将所述凝胶体干燥后破碎，得到粉末；

10)将所述粉末进行烧结，得到复合正极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一锂源和第二锂源独立地选自磷酸二氢锂、醋酸锂、碳酸锂和氢氧化锂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝源选自硝酸铝、硫酸铝和氢氧化铝中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中的碳源和步骤6)中的有机碳源独立地选自甘氨酸、柠檬酸、蔗糖、淀粉、葡萄糖和木薯粉中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热的温度为80～100℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为80～120℃；

所述干燥的时间为10～20小时。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烧结的方法包括以下步骤：

(A)将所述粉末升温至550～650℃保温，得到烧结产物；

(B)将所述烧结产物升温至660～850℃保温后冷却，得到复合正极材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(A)中的升温速率为1～5℃/min；

所述步骤(B)中的升温速率为1～5℃/min。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(A)中的保温时间为5～12小时，所述步骤(B)中的保温时间为10～24小时。

10.权利要求1～9中任意一项所述的方法制备得到的复合正极材料。