[发明专利]一种新型磷酸铁锂复合电极材料的制备工艺

说明书

本发明提供一种新型磷酸铁锂复合电极材料的制备工艺。其工艺是：先通过高能球磨将Li₂CO_3、FeC₂O₄・2H₂O 、Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、稀土Sm和Eu粉末球磨成微粉，然后再通过高温煅烧工艺，将球磨微粉烧结制备一种磷酸铁锂复合电极材料。

技术领域

本发明涉及一种磷酸铁锂锂离子电极材料及其制备方法，特别涉及一种掺杂稀土元素的磷酸铁锂锂离子电极材料及其制备方法，属于电池领域。

背景技术

随着便携式电子器件的普遍应用，锂电池被广泛的应用在电子仪表、数码和家电产品上。其中磷酸铁锂材料由于安全性高、成本较低，被广泛应用。但磷酸铁锂材料存在室温电导率低，放电电压低（3.4V）等缺点，这些都制约了自身的进一步应用。材料的选择是影响锂离子电池性能的第一要素，从材料角度来看，LiFePO₄具有稍微扭曲的六方密堆积排列结构，属于正交晶系，空间群为 Pnma。在锂原子所在的 a-c 平面中，包含有 PO₄四面体，这就限制了锂离子的移动空间，因此它的电导率比其它的层状化合物低。

有文献指出，稀土元素能够代替了Li的位置，很好的融入到橄榄石结构中，且能够改提高LiFePO₄的导电率。本发明通过球磨工艺、高温固相法掺杂稀土Sm和Eu原子，制备一种磷酸铁锂复合电极材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型磷酸铁锂复合电极材料及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：

⑴以Li₂CO_3、FeC₂O₄・2H₂O 、Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄、稀土Sm和稀土Eu粉末为原料，依照Li_1-（x+y）FeSm _xEu_yPO₄（0.01≤x+y≤0.1）的原子比配样；

⑵将配好的样品混合物倒入一球磨罐中，添加适量的蔗糖，再投入球磨的钢球，在汽油的保护下进行球磨；

⑶球磨一段时间后，把球磨后的合金微粉晾干；

⑷将晾干的粉末在隔绝氧气的条件下高温煅烧，煅烧后即得一种新型磷酸铁锂复合电极材料。

优先地，在步骤⑵中，蔗糖与原料的添加比例为0.2-0.3，球料比为15-20。

优先地，在步骤⑵中，行星式球磨机速度控制200-350 r/min运行。

优先地，在步骤⑵中，用行星式球磨机进行球磨的时间为20-40h。

优先地，在步骤⑷中，高温煅烧温度为600-900℃，煅烧时间为30-50h。

本发明具有下列优点和特性：

⑴制备的电极材料粉末电率高，容量大；

⑵重现性好，条件容易控制；

⑶制备工艺简单，易操作。

实施例一：