正極材料的制備方法、及鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請屬于能源電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種LiFePO4正極材料的制備方法、及鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]相比于其他的正極材料而言,橄欖石型的LiFePO4正極材料具有低成本、安全性能好和環(huán)境友好、無毒、比容量高和循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn),成為最具有發(fā)展前景的新一代鋰離子電池正極材料。
[0003]目前,1^?#04有許多商業(yè)應(yīng)用,如電動車和混合動力汽車等高倍率型應(yīng)用。然而,1^?#04導(dǎo)電率低、低的振實(shí)密度和鋰離子擴(kuò)散速度慢,難以獲得全容量,從而限制了材料的電化學(xué)性能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種LiFePO4正極材料的制備方法、及鋰離子電池,以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]本申請實(shí)施例公開了一種LiFePO4正極材料的制備方法,包括:將氧化鐵、、磷酸二氫鋰和葡萄糖按物質(zhì)的量比6:12:5混合,在丙酮中,轉(zhuǎn)速150r/min,球磨10h,再放入空氣中100°C干燥4h,得到前驅(qū)體,將前驅(qū)體壓成片,在350°C下預(yù)燒4h,研磨,壓片,在800°C下、氬氣惰性氣氛保護(hù)下恒溫煅燒20h,自然降溫得到LiFePO4正極材料。
[0007]本申請還公開了一種鋰離子電池,該鋰離子電池的正極采用所述的LiFePO4正極材料。
[0008]相應(yīng)地,本申請還公開了一種鋰離子電池的制作方法,包括:
[0009](I)、正極片制作,按質(zhì)量比8:1:1將權(quán)利要求1所述的LiFePO4E極材料、導(dǎo)電炭黑和聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中,混合均勻然后涂于鋁箔上,放置于真空干燥箱中干燥,獲得正極片;
[0010](2)、扣式電池制作,在充滿氬氣的手套箱內(nèi),微孔聚丙烯膜作為隔膜,將正極片作為正極,鋰片作為負(fù)極,以lmol/L LiPF6/EC+DEC+EMC為電解液,組裝成扣式電池。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明正極材料具有較小且均勻的顆粒和較好的橄欖石型結(jié)構(gòu),在顆粒的表面包覆了活性碳層,利于提高其導(dǎo)電率。顆粒之間還存在無定形碳,有助于提高離子的導(dǎo)電性能。由本發(fā)明正極材料獲得的電池,首次放電比容量為160.2mAh/g,循環(huán)50次容量保持在157.1mAh/g。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明通過下列實(shí)施例作進(jìn)一步說明:根據(jù)下述實(shí)施例,可以更好地理解本發(fā)明。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0013]鋰離子電池的制備方法包括:
[0014](I)、LiFePO4E極材料的制備,包括:將氧化鐵、、磷酸二氫鋰和葡萄糖按物質(zhì)的量比6:12:5混合,在丙酮中,轉(zhuǎn)速150r/min,球磨10h,再放入空氣中100°C干燥4h,得到前驅(qū)體,將前驅(qū)體壓成片,在350°C下預(yù)燒4h,研磨,壓片,在800°C下、氬氣惰性氣氛保護(hù)下恒溫煅燒20h,自然降溫得到LiFePO4正極材料。
[0015](2)、正極片制作,按質(zhì)量比8:1:1將LiFePO4E極材料、導(dǎo)電炭黑和聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中,混合均勻然后涂于鋁箔上,放置于真空干燥箱中干燥,獲得正極片;
[0016](3)、扣式電池制作,在充滿氬氣的手套箱內(nèi),微孔聚丙烯膜作為隔膜,將正極片作為正極,鋰片作為負(fù)極,以lmol/L LiPF6/EC+DEC+EMC為電解液,組裝成扣式電池。
[0017]本發(fā)明正極材料具有較小且均勻的顆粒和較好的橄欖石型結(jié)構(gòu),在顆粒的表面包覆了活性碳層,利于提高其導(dǎo)電率。顆粒之間還存在無定形碳,有助于提高離子的導(dǎo)電性能。由本發(fā)明正極材料獲得的電池,首次放電比容量為160.2mAh/g,循環(huán)50次容量保持在157.1mAh/g。
[0018]最后,還需要說明的是,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LiFePO4正極材料的制備方法,其特征在于,包括:將氧化鐵、、磷酸二氫鋰和葡萄糖按物質(zhì)的量比6:12:5混合,在丙酮中,轉(zhuǎn)速150r/min,球磨10h,再放入空氣中100°C干燥4h,得到前驅(qū)體,將前驅(qū)體壓成片,在350°C下預(yù)燒4h,研磨,壓片,在800°C下、氬氣惰性氣氛保護(hù)下恒溫煅燒20h,自然降溫得到LiFePO4正極材料。
2.一種鋰離子電池,其特征在于,該鋰離子電池的正極采用權(quán)利要求1所述的LiFePO4正極材料。
3.權(quán)利要求2所述的鋰離子電池的制作方法,其特征在于,包括: (1)、正極片制作,按質(zhì)量比8:1:1將權(quán)利要求1所述的LiFePO4E極材料、導(dǎo)電炭黑和聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中,混合均勻然后涂于鋁箔上,放置于真空干燥箱中干燥,獲得正極片; (2)、扣式電池制作,在充滿氬氣的手套箱內(nèi),微孔聚丙烯膜作為隔膜,將正極片作為正極,鋰片作為負(fù)極,以lmol/L LiPF6/EC+DEC+EMC為電解液,組裝成扣式電池。
【專利摘要】本申請公開了一種LiFePO4正極材料的制備方法、及鋰離子電池,該正極材料的制備包括:將氧化鐵、磷酸二氫鋰和葡萄糖按物質(zhì)的量比6:12:5混合,在丙酮中,轉(zhuǎn)速150r/min,球磨10h,再放入空氣中100℃干燥4h,得到前驅(qū)體,將前驅(qū)體壓成片,在350℃下預(yù)燒4h,研磨,壓片,在800℃下、氬氣惰性氣氛保護(hù)下恒溫煅燒20h,自然降溫得到LiFePO4正極材料。本發(fā)明正極材料具有較小且均勻的顆粒和較好的橄欖石型結(jié)構(gòu),在顆粒的表面包覆了活性碳層,利于提高其導(dǎo)電率。顆粒之間還存在無定形碳,有助于提高離子的導(dǎo)電性能。由本發(fā)明正極材料獲得的電池,首次放電比容量為160.2mAh/g,循環(huán)50次容量保持在157.1mAh/g。
【IPC分類】H01M4-58, H01M10-0525, H01M10-058, H01M4-62, C01B25-45
【公開號】CN104752724
【申請?zhí)枴緾N201510173013
【發(fā)明人】范佳晨, 趙維達(dá), 趙云龍
【申請人】張家港市山牧新材料技術(shù)開發(fā)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月14日