一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310523659.0

申请日:

2013.10.30

公开号:

CN103531800A

公开日:

2014.01.22

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01M 4/58申请公布日:20140122|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 4/58申请日:20131030|||公开

IPC分类号:

H01M4/58(2010.01)I; H01M4/62; C01B25/45

主分类号:

H01M4/58

申请人:

合肥恒能新能源科技有限公司

发明人:

林彭桃君; 蒋森; 陈夕顺

地址:

230022 安徽省合肥市瑶海区郎溪路10号

优先权:

专利代理机构:

安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112

代理人:

余成俊

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内容摘要

本发明公开了一种改性磷酸铁锂正极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4-5、正硅酸乙酯2-3、硫酸亚铁4-5、改性银粉4-5、水适量;本发明添加改性银粉,提高了材料导电性,并有效抑制晶体的长大,得到均匀分散的磷酸铁锂材料,提高了材料的电流充放电能力和低温性能;本发明具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点。

权利要求书

权利要求书
1.  一种改性磷酸铁锂正极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4-5、正硅酸乙酯2-3、硫酸亚铁4-5、改性银粉4-5、水适量;
所述改性银粉由下列重量份的原料制成:银粉100、纳米碳1-2、六偏磷酸钠1-2、硅烷偶联剂KH-550 1-2、二硼化钛2-3、V2O5 3-4、SnO21-2、B2O3 5-7、ZrO21-2;将各原料混合均匀,加热至50-55℃,研磨1-2小时,分散均匀成粉体,送入煅烧炉中在450-480℃下烧结2-3小时即得。

2.  根据权利要求1所述改性磷酸铁锂正极材料,其特征在于,由以下具体步骤制成:将除改性银粉外的其它原料混合,加入适量水,研磨2-3小时得到200-400目浆料,喷雾干燥,烘干后,与改性银粉混合,加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉,搅拌均匀,在12-15Mpa压力下压制成坯,放入煅烧炉中在700-720℃下煅烧4-5小时,取出,冷却,粉碎成300-400目粉末即可。

说明书

说明书一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法
技术领域          
本发明涉及化学能源材料领域,特别是一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法。
背景技术
磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。目前现有技术,磷酸铁锂作为一种锂离子电池正极材料有其独特的优点 :(1)相对较高的理论比容量 170mAh/g ;(2)好的热稳定性和化学稳定性;(3)低成本,低毒性和好的安全性能;(4)循环寿命长。但由于磷酸铁锂存在电导率低和锂离子传导率低的缺陷,从而导致电池的低温性能差和倍率放电性能差。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明通过以下方案实施:
一种改性磷酸铁锂正极材料,由下列重量份的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4-5、正硅酸乙酯2-3、硫酸亚铁4-5、改性银粉4-5、水适量;
所述改性银粉由下列重量份的原料制成:银粉100、纳米碳1-2、六偏磷酸钠1-2、硅烷偶联剂KH-550 1-2、二硼化钛2-3、V2O5 3-4、SnO21-2、B2O3 5-7、ZrO21-2;将各原料混合均匀,加热至50-55℃,研磨1-2小时,分散均匀成粉体,送入煅烧炉中在450-480℃下烧结2-3小时即得。
本发明所述改性磷酸铁锂正极材料,由以下具体步骤制成:将除改性银粉外的其它原料混合,加入适量水,研磨2-3小时得到200-400目浆料,喷雾干燥,烘干后,与改性银粉混合,加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉,搅拌均匀,在12-15Mpa压力下压制成坯,放入煅烧炉中在700-720℃下煅烧4-5小时,取出,冷却,粉碎成300-400目粉末即可。
本发明的有益效果是:本发明添加改性银粉,提高了材料导电性,并有效抑制晶体的长大,得到均匀分散的磷酸铁锂材料,提高了材料的电流充放电能力和低温性能;本发明具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
本例采用201010226073.4一种磷酸铁锂纳米材料的制备方法专利技术制备的磷酸铁锂材料。
一种改性磷酸铁锂正极材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4、正硅酸乙酯2、硫酸亚铁4、改性银粉4、水适量;
所述改性银粉由下列重量份(公斤)的原料制成:银粉100、纳米碳1、六偏磷酸钠2、硅烷偶联剂KH-550 1、二硼化钛2、V2O5 3、SnO21、B2O3 7、ZrO21;将各原料混合均匀,加热至50-55℃,研磨1-2小时,分散均匀成粉体,送入煅烧炉中在450-480℃下烧结2-3小时即得。
本发明所述改性磷酸铁锂正极材料,由以下具体步骤制成:将除改性银粉外的其它原料混合,加入适量水,研磨2-3小时得到200-400目浆料,喷雾干燥,烘干后,与改性银粉混合,加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉,搅拌均匀,在12-15Mpa压力下压制成坯,放入煅烧炉中在700-720℃下煅烧4-5小时,取出,冷却,粉碎成300-400目粉末即可。
本发明的磷酸铁锂正极材料,其首次放电容量达168mAh/g ;其充放电平台相对锂电极电位为3.5V 左右,初始放电容量超过178mAh/g,100 次充放电循环后容量约衰减2.7%左右。

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103531800 A(43)申请公布日 2014.01.22CN103531800A(21)申请号 201310523659.0(22)申请日 2013.10.30H01M 4/58(2010.01)H01M 4/62(2006.01)C01B 25/45(2006.01)(71)申请人合肥恒能新能源科技有限公司地址 230022 安徽省合肥市瑶海区郎溪路10号(72)发明人林彭桃君 蒋森 陈夕顺(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112代理人余成俊(54) 发明名称一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法(57) 摘要本发明公开了一种改性磷酸铁锂。

2、正极材料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4-5、正硅酸乙酯2-3、硫酸亚铁4-5、改性银粉4-5、水适量;本发明添加改性银粉,提高了材料导电性,并有效抑制晶体的长大,得到均匀分散的磷酸铁锂材料,提高了材料的电流充放电能力和低温性能;本发明具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页(10)申请公布号 CN 103531800 ACN 103531800 A1/1页21.一种改性磷酸铁锂正极材料,其特征在于,由下列重。

3、量份的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4-5、正硅酸乙酯2-3、硫酸亚铁4-5、改性银粉4-5、水适量;所述改性银粉由下列重量份的原料制成:银粉100、纳米碳1-2、六偏磷酸钠1-2、硅烷偶联剂KH-550 1-2、二硼化钛2-3、V2O53-4、SnO21-2、B2O35-7、ZrO21-2;将各原料混合均匀,加热至50-55,研磨1-2小时,分散均匀成粉体,送入煅烧炉中在450-480下烧结2-3小时即得。2.根据权利要求1所述改性磷酸铁锂正极材料,其特征在于,由以下具体步骤制成:将除改性银粉外的其它原料混合,加入适量水,研磨2-3小时得到200-400目浆料,喷雾干燥,烘干后,与改性银粉混。

4、合,加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉,搅拌均匀,在12-15Mpa压力下压制成坯,放入煅烧炉中在700-720下煅烧4-5小时,取出,冷却,粉碎成300-400目粉末即可。权 利 要 求 书CN 103531800 A1/2页3一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法0001 技术领域 本发明涉及化学能源材料领域,特别是一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法。背景技术0002 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。目前现有技术,磷酸铁锂作为一种锂。

5、离子电池正极材料有其独特的优点 :(1)相对较高的理论比容量 170mAh/g ;(2)好的热稳定性和化学稳定性;(3)低成本,低毒性和好的安全性能;(4)循环寿命长。但由于磷酸铁锂存在电导率低和锂离子传导率低的缺陷,从而导致电池的低温性能差和倍率放电性能差。发明内容0003 本发明的目的是提供一种改性磷酸铁锂正极材料及其制备方法。0004 为了实现本发明的目的,本发明通过以下方案实施:一种改性磷酸铁锂正极材料,由下列重量份的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4-5、正硅酸乙酯2-3、硫酸亚铁4-5、改性银粉4-5、水适量;所述改性银粉由下列重量份的原料制成:银粉100、纳米碳1-2、六偏磷酸钠1。

6、-2、硅烷偶联剂KH-550 1-2、二硼化钛2-3、V2O53-4、SnO21-2、B2O35-7、ZrO21-2;将各原料混合均匀,加热至50-55,研磨1-2小时,分散均匀成粉体,送入煅烧炉中在450-480下烧结2-3小时即得。0005 本发明所述改性磷酸铁锂正极材料,由以下具体步骤制成:将除改性银粉外的其它原料混合,加入适量水,研磨2-3小时得到200-400目浆料,喷雾干燥,烘干后,与改性银粉混合,加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉,搅拌均匀,在12-15Mpa压力下压制成坯,放入煅烧炉中在700-720下煅烧4-5小时,取出,冷却,粉碎成300-400目粉末即可。0006 。

7、本发明的有益效果是:本发明添加改性银粉,提高了材料导电性,并有效抑制晶体的长大,得到均匀分散的磷酸铁锂材料,提高了材料的电流充放电能力和低温性能;本发明具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点。具体实施方式0007 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。0008 本例采用201010226073.4一种磷酸铁锂纳米材料的制备方法专利技术制备的磷酸铁锂材料。0009 一种改性磷酸铁锂正极材料,由下列重量份(公斤)的原料制成:磷酸铁锂500、硼酸4、正硅酸乙酯2、硫酸亚铁4、改性银粉4、水适量;所述改性银粉由下列重量份(公斤)的原料制成:银粉100、纳米碳1、六偏磷酸钠。

8、2、硅烷偶联剂KH-550 1、二硼化钛2、V2O53、SnO21、B2O37、ZrO21;将各原料混合均匀,加热至说 明 书CN 103531800 A2/2页450-55,研磨1-2小时,分散均匀成粉体,送入煅烧炉中在450-480下烧结2-3小时即得。0010 本发明所述改性磷酸铁锂正极材料,由以下具体步骤制成:将除改性银粉外的其它原料混合,加入适量水,研磨2-3小时得到200-400目浆料,喷雾干燥,烘干后,与改性银粉混合,加入相当于粉体总重量2-3%的聚乙烯蜡粉,搅拌均匀,在12-15Mpa压力下压制成坯,放入煅烧炉中在700-720下煅烧4-5小时,取出,冷却,粉碎成300-400目粉末即可。0011 本发明的磷酸铁锂正极材料,其首次放电容量达168mAh/g ;其充放电平台相对锂电极电位为3.5V 左右,初始放电容量超过178mAh/g,100 次充放电循环后容量约衰减2.7左右。说 明 书CN 103531800 A。

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