一种LiFePO4正极材料的制备方法、及锂离子电池技术

技术编号:11856186 阅读:64 留言:0更新日期:2015-08-11 02:44
本申请公开了一种LiFePO4正极材料的制备方法、及锂离子电池,该正极材料的制备包括:将氧化铁、磷酸二氢锂和葡萄糖按物质的量比6:12:5混合,在丙酮中,转速150r/min,球磨10h,再放入空气中100℃干燥4h,得到前驱体,将前驱体压成片,在350℃下预烧4h,研磨,压片,在800℃下、氩气惰性气氛保护下恒温煅烧20h,自然降温得到LiFePO4正极材料。本发明专利技术正极材料具有较小且均匀的颗粒和较好的橄榄石型结构,在颗粒的表面包覆了活性碳层,利于提高其导电率。颗粒之间还存在无定形碳,有助于提高离子的导电性能。由本发明专利技术正极材料获得的电池,首次放电比容量为160.2mAh/g,循环50次容量保持在157.1mAh/g。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于能源电池
,特别是涉及一种LiFePO4正极材料的制备方法、及锂离子电池
技术介绍
相比于其他的正极材料而言,橄榄石型的LiFePO4正极材料具有低成本、安全性能好和环境友好、无毒、比容量高和循环性能好等优点,成为最具有发展前景的新一代锂离子电池正极材料。目前,1^?#04有许多商业应用,如电动车和混合动力汽车等高倍率型应用。然而,1^?#04导电率低、低的振实密度和锂离子扩散速度慢,难以获得全容量,从而限制了材料的电化学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种LiFePO4正极材料的制备方法、及锂离子电池,以克服现有技术的不足。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:本申请实施例公开了一种LiFePO4正极材料的制备方法,包括:将氧化铁、、磷酸二氢锂和葡萄糖按物质的量比6:12:5混合,在丙酮中,转速150r/min,球磨10h,再放入空气中100°C干燥4h,得到前驱体,将前驱体压成片,在350°C下预烧4h,研磨,压片,在800°C下、氩气惰性气氛保护下恒温煅烧20h,自然降温得到LiFePO4正极材料。本申请还公开了一种锂离子电池,该锂离子电池的正极采用所述的LiFePO4正极材料。相应地,本申请还公开了一种锂离子电池的制作方法,包括:(I)、正极片制作,按质量比8:1:1将权利要求1所述的LiFePO4E极材料、导电炭黑和聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中,混合均匀然后涂于铝箔上,放置于真空干燥箱中干燥,获得正极片;(2)、扣式电池制作,在充满氩气的手套箱内,微孔聚丙烯膜作为隔膜,将正极片作为正极,锂片作为负极,以lmol/L LiPF6/EC+DEC+EMC为电解液,组装成扣式电池。与现有技术相比,本专利技术的优点在于:本专利技术正极材料具有较小且均匀的颗粒和较好的橄榄石型结构,在颗粒的表面包覆了活性碳层,利于提高其导电率。颗粒之间还存在无定形碳,有助于提高离子的导电性能。由本专利技术正极材料获得的电池,首次放电比容量为160.2mAh/g,循环50次容量保持在157.1mAh/g。【具体实施方式】本专利技术通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本专利技术。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。锂离子电池的制备方法包括:(I)、LiFePO4E极材料的制备,包括:将氧化铁、、磷酸二氢锂和葡萄糖按物质的量比6:12:5混合,在丙酮中,转速150r/min,球磨10h,再放入空气中100°C干燥4h,得到前驱体,将前驱体压成片,在350°C下预烧4h,研磨,压片,在800°C下、氩气惰性气氛保护下恒温煅烧20h,自然降温得到LiFePO4正极材料。(2)、正极片制作,按质量比8:1:1将LiFePO4E极材料、导电炭黑和聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中,混合均匀然后涂于铝箔上,放置于真空干燥箱中干燥,获得正极片;(3)、扣式电池制作,在充满氩气的手套箱内,微孔聚丙烯膜作为隔膜,将正极片作为正极,锂片作为负极,以lmol/L LiPF6/EC+DEC+EMC为电解液,组装成扣式电池。本专利技术正极材料具有较小且均匀的颗粒和较好的橄榄石型结构,在颗粒的表面包覆了活性碳层,利于提高其导电率。颗粒之间还存在无定形碳,有助于提高离子的导电性能。由本专利技术正极材料获得的电池,首次放电比容量为160.2mAh/g,循环50次容量保持在157.1mAh/g。最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。【主权项】1.一种LiFePO4正极材料的制备方法,其特征在于,包括:将氧化铁、、磷酸二氢锂和葡萄糖按物质的量比6:12:5混合,在丙酮中,转速150r/min,球磨10h,再放入空气中100°C干燥4h,得到前驱体,将前驱体压成片,在350°C下预烧4h,研磨,压片,在800°C下、氩气惰性气氛保护下恒温煅烧20h,自然降温得到LiFePO4正极材料。2.一种锂离子电池,其特征在于,该锂离子电池的正极采用权利要求1所述的LiFePO4正极材料。3.权利要求2所述的锂离子电池的制作方法,其特征在于,包括: (1)、正极片制作,按质量比8:1:1将权利要求1所述的LiFePO4E极材料、导电炭黑和聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中,混合均匀然后涂于铝箔上,放置于真空干燥箱中干燥,获得正极片; (2)、扣式电池制作,在充满氩气的手套箱内,微孔聚丙烯膜作为隔膜,将正极片作为正极,锂片作为负极,以lmol/L LiPF6/EC+DEC+EMC为电解液,组装成扣式电池。【专利摘要】本申请公开了一种LiFePO4正极材料的制备方法、及锂离子电池,该正极材料的制备包括:将氧化铁、磷酸二氢锂和葡萄糖按物质的量比6:12:5混合,在丙酮中,转速150r/min,球磨10h,再放入空气中100℃干燥4h,得到前驱体,将前驱体压成片,在350℃下预烧4h,研磨,压片,在800℃下、氩气惰性气氛保护下恒温煅烧20h,自然降温得到LiFePO4正极材料。本专利技术正极材料具有较小且均匀的颗粒和较好的橄榄石型结构,在颗粒的表面包覆了活性碳层,利于提高其导电率。颗粒之间还存在无定形碳,有助于提高离子的导电性能。由本专利技术正极材料获得的电池,首次放电比容量为160.2mAh/g,循环50次容量保持在157.1mAh/g。【IPC分类】H01M4-58, H01M10-0525, H01M10-058, H01M4-62, C01B25-45【公开号】CN104752724【申请号】CN201510173013【专利技术人】范佳晨, 赵维达, 赵云龙 【申请人】张家港市山牧新材料技术开发有限公司【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年4月14日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LiFePO4正极材料的制备方法,其特征在于,包括:将氧化铁、、磷酸二氢锂和葡萄糖按物质的量比6:12:5混合,在丙酮中,转速150r/min,球磨10h,再放入空气中100℃干燥4h,得到前驱体,将前驱体压成片,在350℃下预烧4h,研磨,压片,在800℃下、氩气惰性气氛保护下恒温煅烧20h,自然降温得到LiFePO4正极材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:范佳晨赵维达赵云龙
申请(专利权)人:张家港市山牧新材料技术开发有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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