[发明专利]一种包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法

说明书

本发明涉及电极材料领域，尤其涉及一种包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法。所述方法包括：将锂源、铁源和磷源混合加入至分散剂中，进行一次湿法球磨后得到浆料，所得浆料干燥并煅烧后得到磷酸铁锂半成品；将磷酸铁锂半成品与铝粉和碳纤维混合，再置于分散剂中进行二次湿法球磨，所得到混合浆进行预干燥后得到预干粉料，预干粉料置于氩气气氛中吹扫干燥，得到干燥粉料；干燥粉料继续在氢气和氩气的混合气氛中吹扫升温，并恒温一段时间后得到前驱体；前驱体继续在碳源气体和氢气的混合气氛中进行恒温吹扫，随后在氩气气氛中冷却得到包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料。本发明整体制备方法简洁高效，所制得的正极材料具有更优的克容量和循环性能。

技术领域

本发明涉及电极材料领域，尤其涉及一种包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法。

背景技术

磷酸铁锂正极材料是目前最具发展潜力的锂离子动力电池正极材料之一，其具有理论容量高的优点。但是，目前的磷酸铁锂正极材料却存在着显著的缺陷。

其最主要的缺陷便是磷酸铁锂材料的锂离子扩散系数较低和电子传导性较差，导致锂离子的嵌入和脱出较难，并且电子流动性差。从而导致了现有的磷酸铁锂正极材料的理论容量不能得到高程度的释放和使用，限制了其应用。

为此，目前研究人员通过研究发现对磷酸铁锂进行导电包覆能够有效提高其导电性，进而提高其作为正极材料使用时的克容量。

如CN101339988A公开了以纳米铜包覆磷酸铁锂正极材料，以实现提高磷酸铁锂导电性的目的。但是，由于正极材料的电位较高，表面包覆的纳米铜容易氧化，形成纳米氧化铜，而纳米氧化铜的形成容易导致锂离子在运动过程中嵌入，对正极材料性能产生不利影响，使得电极的循环性能减弱，在进行若干循环后其克容量大幅度下降。

又如CN101494288A公开了以碳进行包覆磷酸铁锂正极材料、提高导电性的方案。但是，该方案对导电性的提升性能有限，并且操作较为繁琐。

发明内容

为解决现有的磷酸铁锂正极材料导电性较差，而现有的包覆方式对磷酸铁锂正极材料的实际提升不明显，甚至会产生明显副作用导致其电化学性能下降等问题，本发明提供了一种包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法。本发明的目的在于：一、简化制备工艺，能够实现连续化的制备生产；二、提高磷酸铁锂正极材料的导电性，进而使其实际克容量得到提升；三、提高所得磷酸铁锂正极材料的循环性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法，

所述制备方法包括以下制备步骤：

1)将锂源、铁源和磷源按比例混合得到混合料，再将混合料加入至分散剂中，进行一次湿法球磨后得到浆料，所得浆料干燥并煅烧后得到磷酸铁锂半成品；

2)将磷酸铁锂半成品与铝粉和碳纤维混合，再置于分散剂中进行二次湿法球磨，得到混合浆，混合浆进行预干燥后得到预干粉料，预干粉料置于氩气气氛中吹扫干燥，得到干燥粉料；

3)干燥粉料继续在氢气和氩气的混合气氛中吹扫升温，并恒温一段时间后得到前驱体；

4)前驱体继续在碳源气体和氢气的混合气氛中进行恒温吹扫，随后在氩气气氛中冷却得到包覆碳铝的磷酸铁锂正极材料。