[发明专利]一种锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备硼掺杂磷酸铁锂前躯体

将锂源、磷源、铁源、硼源、钽源按照Li∶Fe∶P∶B∶Ta的摩尔比为1∶1∶(0.80-0.85)∶(0.15-0.10)∶(0.002-0.005)的比例混合，再加入聚丙烯腈，在甲醇介质中在500-600r/min的转速下湿法球磨6-8小时，聚丙烯腈用量为每摩尔Li+加入10-20g，将球磨后的原料在氦气气氛保护下升温至300-350℃，恒温加热12-15小时，冷却、研磨后得到硼、钽掺杂磷酸铁锂前躯体；

(2)制备介孔硅材料

取一定量的硅粉和镁粉，根据硅、镁反应的化学量使镁粉过量10-15％，将原料研磨混匀后用容器装好，放入管式炉内，制备硅化镁，将得到的物料再次研磨混匀，用容器装好，放入管式炉内，高温分解硅化镁，从而得到多孔硅，反应完成后，对所得多孔硅粉用盐酸进行酸洗，以除掉粉末中残留的Mg、Mg2Si及MgO等杂质，将酸洗后的物料烘干，放入管式炉内，进行高温处理，以除掉酸洗后粘附在硅颗粒表面上的杂质，所得物料过筛后即得到颗粒均一的多孔硅粉材料；

(3)介孔硅包覆硼、钽掺杂磷酸铁锂

将上述介孔硅和上述前躯体按照硅：锂的摩尔比0.10-0.15：1的比例球磨混合，经球磨混合均匀后在管式炉中于氦气气氛下煅烧：先以10-15℃/min的升温速率升温至1000-1200℃进行4-5小时的预煅烧，然后以15-20℃/min升温速率升温至1300-1350℃煅烧8-10小时，得到多孔硅包覆的硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源为草酸锂。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述磷源为磷酸氢二铵。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述铁源为草酸亚铁。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述硼源为二氧化硼。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述钽源为五氧化二钽。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述介孔硅材料的孔径为5-15nm。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨混合的球料比为5-8:1。

9.一种如权利要求1所述方法制备的硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料。