專利名稱：一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于鋰離子電池材料技術領域，涉及一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法。
背景技術：
磷酸鐵鋰作為鋰離子電池正極材料具有資源豐富，價格便宜，無吸濕性，無毒， 環境友好，熱穩定性好，安全性高等優點，成為很據發展前景的鋰離子正極材料，特別是在動力電池上具有巨大的優勢。但是磷酸鐵鋰存在電導率低的問題，尤其是在低溫下磷酸鐵鋰材料的電導率急劇下降，導致了磷酸鐵鋰鋰離子電池低溫放電性能差，這就從很大程度上阻礙了磷酸鐵鋰材料的進一步實用化。提高磷酸鐵鋰的低溫性能主要從細化材料顆粒、碳包覆、金屬晶格摻雜三個方面入手。現階段實驗室水熱合成法中，通過碳包覆和金屬摻雜等手段，可以有效細化材料顆粒，提高材料的導電性，從而提高材料的低溫性能，但水熱合成法工藝復雜，成本較高，不利于實現工業化生產。因此，找到一種可以有效細化材料顆粒，提高材料的導電性，從而提高材料的低溫性能且易于規模化生產的磷酸鐵鋰合成方法十分重要。
發明內容
本發明的目的是提供一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法，要解決的技術問題是提高磷酸鐵鋰的電導率，從而提高磷酸鐵鋰材料的低溫性能。一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是其原料碳酸鋰、金屬化合物、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:R:Fe:P:C= (1. 1-x) χ 1 1 0. 8，x=0. 01 0. 03，C為葡萄糖中的C，R為摻雜金屬離子，將原料磷酸鐵、碳酸鋰、葡萄糖和摻雜金屬化合物濕相球磨均勻混合，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C飛00°C煅燒 T5h，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為纊12kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中 5000C、oo°c煅燒ariai，對合成的材料進行氣流粉碎分級和過篩，得到納米級磷酸鐵鋰正極材料。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是磷酸鐵和摻雜金屬化合物均為納米級。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是摻雜金屬化合物為氧化鎂、 氧化鈦、氧化鉻、氧化鋅中的一種或幾種。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是濕相球磨方法中的溶劑采用無水乙醇，無水乙醇的質量為混合料總重量的2 3倍。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是所述的碳酸鋰、金屬化合物、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:R:Fe:P:C=1.09: 0.01 1 1 0. 8，C為葡萄糖中的C， R為摻雜金屬離子，直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是球磨機為行星式球磨機，公轉的轉速為100r/mirT500r/min，自轉的轉速為500r/mirT800r/min，磨球的直徑為10mm， 球磨時間為》T24h。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，混合濕料與磨球的重量比為1:0. 5 1:10。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是氣流粉碎分級控制中位粒徑在300 士 50nm ；材料過篩為380目。一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其步驟是采用碳酸鋰、金屬氧化物、 磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:R:Fe:P:C= (l.l-x) χ 1 1 0. 8，χ=0· 01 0. 03，C為葡萄糖中的C，R為摻雜金屬離子，直接混合后加入上述混合料總質量2 3倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨》T24h，球磨機公轉的轉速為100r/mirT500r/min，自轉的轉速為 500r/mirT800r/min，混合濕料與磨球的重量比為1:0. 5 1 10，球磨后的漿料經烘干、粉碎、 造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C飛00°C煅燒》T5h，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為8 12kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中500°C 800°C煅燒》Γ ι，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300 士 50nm，過篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。根據所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是，碳酸鋰、氧化鎂、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:Mg:!^:P:C=1.09: 0.01 1 1 0. 8，C為葡萄糖中的 C，直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨10h， 球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:0. 8，球磨機公轉的轉速為lOOr/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒， 松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C煅燒證，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為lOkg/cm3 的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中800°C煅燒他，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。本發明的優點與效果是
1.本發明使用納米級原材料進行合成，小粒徑原材料使得反應更加充分，有利于納米級磷酸鐵鋰材料的合成。2.本發明加入適當過量的鋰離子使得原料反應完全，材料合成過程中容易造成鋰離子的損失，過量的鋰離子可以避免反應中鋰離子的不足的問題。3.本發明加入適量的有機碳，一方面作為還原劑使得狗3+還原完全，另一方面焙燒過程中可以在LiFePO4顆粒表面包覆一層碳，從而提高電子的導電性，另外，適量的碳的加入可以有效控制Lii^ePO4S子的生長速度，減少鋰離子擴散路徑，有利于鋰離子電池的脫嵌，可以提高磷酸鐵鋰材料的導電性和低溫性能。4.本發明采取Li位摻雜，摻雜金屬離子半徑略小于鋰離子半徑，摻雜金屬離子占據Li的位置，形成晶格中Li+的缺陷，提高了磷酸鐵鋰的導電性和低溫性能。5.本發明的混料方式采用濕相球磨，濕相球磨使得原材料混合更加均勻。6.本發明采用二次燒結，第一次低溫燒結為磷酸鐵鋰結晶階段，燒結過程中可以把反應時產生的氣體排出，有利于第二次燒結的材料摻雜和包覆效果。第二次燒結為摻雜和碳包覆階段，此次燒結使用高溫煅燒，使得反應更加充分，摻雜和碳包覆的效果更好。
圖1是本發明實施例1中磷酸鐵鋰正極材料的χ衍射圖譜(Cu Ka輻射λ = 0.154056 nm)。圖2是本發明實施例1中磷酸鐵鋰正極材料的掃描電子顯微鏡(SEM)照片，放大倍率為5000倍。圖3是本發明實施例1中磷酸鐵鋰正極材料的粒度分布曲線。圖4是本發明實施例1中磷酸鐵鋰正極材料制備半電池在常溫和低溫下的0. 5C 放電曲線。圖5是本發明實施例1中磷酸鐵鋰正極材料制備26650成品電池在常溫和低溫下的0. 5C放電曲線。
具體實施例方式本發明采用以下技術方案一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法，其步驟是采用碳酸鋰、金屬氧化物、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li :R:Fe:P:C= (1. 1-χ) χ :1:1:0.8, χ=0. 0Γ0. 03 (C為葡萄糖中的C，R為摻雜金屬離子)直接混合后加入上述混合料總質量的2 3倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨》T24h，球磨機公轉的轉速為100r/mirT500r/min，自轉的轉速為500r/mirT800r/min，混合濕料與磨球的重量比為1:0.5 1:10，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中 3000C飛00°C煅燒aT5h，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為8 12kg/cm3的壓實狀態下， 在惰性氣氛爐中500°c、oo°c煅燒ariai，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。本發明中的磷酸鐵和金屬氧化物均為納米級。本發明中的惰性氣體為氮氣或氬氣。本發明中的烘干、粉碎、造粒工藝均為本技術領域通用的公知工藝。 實施例1
碳酸鋰、氧化鎂、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:Mg:Fe:P:C=1.09: 0.01 :1:1:0.8 (C為葡萄糖中的C)直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨10h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:0. 8，球磨機公轉的轉速為lOOr/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C煅燒證，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為lOkg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中800°C煅燒他，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。采用荷蘭PHILIPS公司D/max-2500型轉靶X射線多晶體衍射儀測得本實施例制得的磷酸鐵鋰的X射線衍射圖譜(Cu Ka輻射λ = 0. 154056 nm)如圖1所示，從圖中可以看出，制得的磷酸鐵鋰正極材料為正交晶系橄欖石型結構，空間群為Pnmb，圖譜中不存在雜質峰，產物純度高。采用荷蘭PHILIPS XL30型掃描電子顯微鏡進行材料的微觀形貌分析，照片如圖2所示，放大倍率為5000倍，顆粒因細小出現微團聚現象，顆粒呈現出類球形且分布均勻。采用珠海歐美克科技有限公司制造的Dylisizer-2型激光粒度分析儀對所制備的磷酸鐵鋰正極材料進行粒徑測試，測得材料的中位粒徑為275·，粒度分布曲線如圖3所示。 采用ST-08 SSA TESTING INSTRUMENT儀器進行比表面積測試，測得的比表面積為18m2/g。 采用伏安法測量材料的電導率為0. 08S/cm。使用該實施例制備磷酸鐵鋰正極材料，利用ZL200820075220. 0扣式電池實驗測試用的模塊裝置組裝扣式電池。以制備的磷酸鐵鋰正極材料樣品作為正極活性物質，乙炔黑為導電劑，60%的聚四氟乙烯乳液(PTFE)為粘結劑，三種物質按照質量比85:10:5混合。 用無水乙醇作分散劑，超聲分散lOmin，然后反復攪拌成團、輥壓成薄膜，在電熱真空干燥箱中110°C干燥Ih以上備用。電池的裝配在充滿N2的南京南大天尊電子有限公司真空手套箱中進行，負極采用金屬鋰片，電池隔膜采用Celgard 2400 (PE)膜，電解液采用lmol/L LiPF6/碳酸乙烯酯(EC)和二甲基碳酸酯(DMC)(其體積比為1:1)混合液。使用武漢金諾電子有限公司CT2001A電池測試系統對電池進行充放電測試，0. 5C常溫(25士2°C)充電，截止電壓4. 2V，0. 5C常溫(25士2°C )放電，截止電壓2. 0V, 0. 5C克容量大于140mAh/g ；0. 5C 常溫(25 士 2 °C )充電，截止電壓4. 2V，然后將半電池在-20 士 2 V低溫箱中放置6h，0. 5C低溫(-20士2°C)放電，截止電壓2. 0V,0. 5C克容量大于120mAh/g，放電曲線如圖4所示。本實施例制備的磷酸鐵鋰正極材料所有測試都在公司內進行，包括成品電池的制備與檢測。使用本實施例制備的磷酸鐵鋰正極材料和本公司其它鋰離子電池原材料，在半自動鋰離子電池生產線上制備26650鋰離子電池，按照公司《沈650-2300mAh-3. 3V鋰離子低溫電池工藝技術標準(精工低溫型材料)》執行，電池的加工性能良好，用內阻測試儀測試電池的內阻為7m Ω 8m Ω。電池制成后對電池進行充放電性能測試，0. 5C常溫(25 士 2°C) 充電，截止電壓3. 65V，0. 5C常溫( 士2°C)放電，截止電壓2. OV放電容量大于M50mAh，； 0. 5C常溫(25 士 2 °C )充電，截止電壓3. 65AV，然后將成品電池在-20 士 2 V低溫箱中放置 12h，0. 5C低溫(-20士2°C)放電，截止電壓2. 0V，放電容量大于2000mAh，大于常溫放電的 80%，放電曲線如圖5所示。實施例2
碳酸鋰、氧化鎂、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:Mg:Fe:P:C=1.08: 0. 02 :1:1:0.8 (C為葡萄糖中的C)直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨10h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:2，球磨機公轉的轉速為200r/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中500°C煅燒池，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為lOkg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中700°C煅燒10h，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。在和實施例1相同條件下，測得該材料的中位粒徑為310nm，比表面積為17m2/g， 采用伏安法測量材料的電導率為0.09S/cm。制作出的半電池0.5C常溫(25士2°C )放電克容量大于140mAh/g，0. 5C低溫(_20 士2°C )放電克容量大于120 mAh/g。制作的沈650成品電池0. 5C常溫(25士2°C)放電容量大于M00mAh，0. 5C低溫(_20士2°C )放電容量大于 2100 mAh，大于常溫放電容量的85%。實施例3
碳酸鋰、氧化鎂、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li: Mg:Fe:P:C=1.07: 0. 03 :1:1:0.8(C為葡萄糖中的C)直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨10h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:3，球磨機公轉的轉速為300r/min，自轉的轉速為600r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中400°C煅燒池，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為lOkg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中600°C煅燒12h，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。在和實施例1相同條件下，測得該材料的中位粒徑為340nm，比表面積為16m2/g，， 采用伏安法測量材料的電導率為0.085S/cm。制作出的半電池0.5C常溫(25士2°C )放電克容量大于135mAh/g，0. 5C低溫(_20士2°C )放電克容量大于120 mAh/g。制作的沈650成品電池0. 5C常溫( 士2°C)放電容量大于M50mAh，0. 5C低溫(_20士2°C )放電容量大于 2100 mAh，大于常溫放電容量的80%。實施例4
碳酸鋰、氧化鈦、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:Ti:Fe:P:C=1.09: 0.01 :1:1:0.8 (C為葡萄糖中的C)直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨Mh，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:5，球磨機公轉的轉速為lOOr/min，自轉的轉速為500r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C煅燒證，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為lOkg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中800°C煅燒10h，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。在和實施例1相同條件下，測得該材料的中位粒徑為325nm，比表面積為18m2/g，， 采用伏安法測量材料的電導率為0.09S/cm。制作出的半電池0.5C常溫(25士2°C )放電克容量大于140mAh/g，0. 5C低溫(_20 士2°C )放電克容量大于120 mAh/g。制作的沈650成品電池0. 5C常溫(25士2°C)放電容量大于M00mAh，0. 5C低溫(_20士2°C )放電容量大于 2150 mAh，大于常溫放電容量的85%。實施例5
碳酸鋰、氧化鈦、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:Ti:Fe:P:C=1.08: 0. 02 :1:1:0.8 (C為葡萄糖中的C)直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨6h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:1，球磨機公轉的轉速為500r/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中500°C煅燒池，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為lOkg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中800°C煅燒他，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。在和實施例1相同條件下，測得該材料的中位粒徑為318nm，比表面積為15m2/g，， 采用伏安法測量材料的電導率為0.08S/cm。制作出的半電池0.5C常溫(25士2°C )放電克容量大于130mAh/g，0. 5C低溫(_20 士2°C )放電克容量大于115 mAh/g。制作的沈650成品電池0. 5C常溫(25士2°C)放電容量大于2300mAh，0. 5C低溫(_20士2°C )放電容量大于 2000 mAh，大于常溫放電容量的80%。實施例6
碳酸鋰、氧化鈦、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li Ti Fe P C=L 07 0. 03 1 1 0. 8 (C為葡萄糖中的C)直接混合后加入上述混合料總質量3倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨8h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為1:1，球磨機公轉的轉速為400r/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中500°C煅燒池，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為 10kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中800°C煅燒幾，對合成的材料進行氣流粉碎分級， 中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。 在和實施例1相同條件下，測得該材料的中位粒徑為335nm，比表面積為16m2/g，，采用伏安法測量材料的電導率為0.09S/cm。制作出的半電池0.5C常溫(25士2°C )放電克容量大于 130mAh/g,0. 5C低溫(_20士2°C )放電克容量大于110 mAh/g。制作的洸650成品電池0. 5C 常溫( 士 2°C)放電容量大于2350mAh，0. 5C低溫(-20 士 2°C )放電容量大于2000 mAh，大于常溫放電容量的80%。在上述實施例中，列舉了摻雜金屬化合物氧化鎂和氧化鈦，實施例中沒有列舉氧化鉻和氧化鋅，鎂離子、鈦離子、鉻離子和鋅離子的半徑分別為0. 072nm、0. 067nm、0. 073nm 和0. 074nm,均略小于鋰離子半徑0. 076nm,幾種離子均能夠占據Li+的位置，形成晶格中Li+ 的缺陷，提高了磷酸鐵鋰的導電性和低溫性能。在上述實施例中，例舉了氮氣，實施例中沒有列舉氬氣，氬氣具有更好的惰性，能夠抑制二價鐵的氧化，因此同樣適用于本專利。本發明的LiFeP04/C正極材料，具有比容量高、循環性能好、加工性能好的特點，同時本發明的制備方法易于工業化生產。
權利要求
1.一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是其原料碳酸鋰、金屬化合物、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:R:Fe:P:C= (1. 1-x) χ 1 1 0. 8，x=0. 01 0. 03，C為葡萄糖中的C，R為摻雜金屬離子；將原料磷酸鐵、碳酸鋰、葡萄糖和摻雜金屬化合物濕相球磨均勻混合，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C飛00°C煅燒 T5h，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為纊12kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中 5000C、oo°c煅燒ariai，對合成的材料進行氣流粉碎分級和過篩，得到納米級磷酸鐵鋰正極材料。
2.根據權利要求1所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是磷酸鐵和摻雜金屬化合物均為納米級。
3.根據權利要求1所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是摻雜金屬化合物為氧化鎂、氧化鈦、氧化鉻、氧化鋅中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是濕相球磨方法中的溶劑采用無水乙醇，無水乙醇的質量為混合料總重量的2 3倍。
5.根據權利要求4所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是所述的碳酸鋰、氧化鎂、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li MgFePC=L 09 0.01 :1:1:0. 8，C為葡萄糖中的 C，直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇。
6.根據權利要求1所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是球磨機為行星式球磨機，公轉的轉速為100r/mirT500r/min，自轉的轉速為500r/mirT800r/min，球磨時間為8h 24h ；磨球的直徑為10mm。
7.根據權利要求1所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，混合濕料與磨球的重量比為1:0. 5 1:10。
8.根據權利要求1所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料，其特征是氣流粉碎分級控制中位粒徑在300 士 50nm ；材料過篩為380目。
9.一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其步驟是采用碳酸鋰、金屬氧化物、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:R:Fe:P:C=(l. 1-χ): χ :1:1:0. 8，χ=0· 0Γ0. 03，C為葡萄糖中的C，R為摻雜金屬離子，直接混合后加入上述混合料總質量2 3倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨》T24h，球磨機公轉的轉速為100r/mirT500r/min，自轉的轉速為500r/ mirTSOOr/min，混合濕料與磨球的重量比為1:0. 5 1:10，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C飛00°C煅燒》T5h，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為8 12kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中500°C 800°C煅燒》Γ ι，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。
10.根據權利要求9所述的一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是，碳酸鋰、氧化鎂、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:Mg:Fe:P:C=1.09: 0.01 :1:1:0.8, C為葡萄糖中的C，直接混合后加入上述混合料總質量2. 5倍的無水乙醇，在行星式球磨機中進行球磨10h，球磨罐和磨球均為氧化鋯材質，磨球的直徑為10mm，混合濕料與磨球的重量比為 1:0. 8，球磨機公轉的轉速為lOOr/min，自轉的轉速為800r/min，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300°C煅燒證，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為 10kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中800°C煅燒他，對合成的材料進行氣流粉碎分級，中位粒徑控制在300士50nm，過380目篩，得到導電性能良好的納米級磷酸鐵鋰正極材料。
全文摘要
一種低溫型磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法，將碳酸鋰、金屬氧化物、磷酸鐵和葡萄糖配比按摩爾比Li:R:Fe:P:C=(1.1-x):x:1:1:0.8，x=0.01~0.03，C為葡萄糖中的C，R為摻雜金屬離子，直接混合后加入上述混合料總質量2~3倍的無水乙醇，濕相球磨均勻混合，球磨后的漿料經烘干、粉碎、造粒，松裝狀態下，在惰性氣氛爐中300℃~500℃煅燒2h~5h，冷卻至室溫后，將粉末在表面壓力為10kg/cm3的壓實狀態下，在惰性氣氛爐中500℃~800℃煅燒8h~12h，二次燒結合成磷酸鐵鋰正極材料。對合成的材料進行氣流粉碎分級和過篩，得到納米級磷酸鐵鋰正極材料，材料的導電性能好，可以有效提高制作電池的低溫性能。
文檔編號H01M4/58GK102376957SQ20111035490
公開日2012年3月14日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者關成善, 宗繼月, 張敬捧 申請人:山東精工電子科技有限公司