[发明专利]用于锂离子电池的正极的经钨掺杂的磷酸锂锰铁颗粒、粉体材料及其制法

说明书

一种用于锂离子电池的正极的经钨掺杂的磷酸锂锰铁颗粒，具有通式Li_xMn_{1‑y‑z‑f}Fe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C，M是选自于Mg、Ca、Sr、Al、Si、Ti、Cr、V、Co、Ni、Zn及前述的组合，0.9≤x≤1.2，0.1≤y≤0.4，0≤z≤0.08，0f0.02，0.1y+z+f0.5，0.85≤a≤1.15，0p0.1。以Li_xMn_{1‑y‑z‑f}Fe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C的重量为100wt％，C的含量范围为大于0至3.0wt％以下。本发明也提供一种包含该颗粒的经钨掺杂的磷酸锂锰铁粉体材料及其制法。该粉体材料具有较小的比表面积。以该粉体材料作为正极材料的锂离子电池具有较大的放电克电容量，及在大电流放电的状况下具有较高的克电容量维持率。

技术领域

本发明涉及一种磷酸锂锰铁颗粒，特别是涉及一种经钨掺杂的磷酸锂锰铁颗粒、一种经钨掺杂的磷酸锂锰铁粉体材料及其制法。

背景技术

锂离子电池(Lithium-ion battery)常用作消费电子产品及交通运输设施等储电及供电设备。而现有适用于锂离子电池的正极的磷酸锂锰铁(lithium manganese ironphosphate,LMFP)由于导电性不佳，可通过掺杂不具有电化学活性的金属元素以提高导电性。

然而，相较于未经修饰的磷酸锂锰铁正极材料，上述掺杂不具有电化学活性的金属元素的磷酸锂锰铁正极材料往往具有较低的电容量与较大的比表面积，这不仅减小了其制得的电池的能量密度，同时，比表面积大的磷酸锂锰铁正极材料容易吸湿，导致其材料粉体具有分散困难的问题，这也提高了电极加工工艺的成本，是目前以LMFP作为正极材料的锂离子电池迟迟无法大量商品化的原因。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于锂离子电池的正极的经钨掺杂的磷酸锂锰铁颗粒，可以克服上述背景技术的缺点。

本发明的用于锂离子电池的正极的经钨掺杂的磷酸锂锰铁颗粒具有如下所示的通式：

Li_xMn_1-y-z-fFe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C

其中，

M是选自于Mg、Ca、Sr、Al、Si、Ti、Cr、V、Co、Ni、Zn及前述的组合；

0.9≤x≤1.2；

0.1≤y≤0.4；

0≤z≤0.08；

0f0.02；

0.1y+z+f0.5；

0.85≤a≤1.15；

0p0.1；及

以Li_xMn_1-y-z-fFe_yM_zW_fP_aO_4a±p/C的重量为100wt％，C的含量范围为大于0至3.0wt％以下。

在本发明的具体实施例中，M是Mg。

优选地，0f0.01。

本发明的第二目的在于提供一种经钨掺杂的磷酸锂锰铁粉体材料，包含如上所述的用于锂离子电池的正极的经钨掺杂的磷酸锂锰铁颗粒。