[发明专利]改性铁酸锂正极材料及其制备方法以及正极片在审
| 申请号： | 202010819920.1 | 申请日： | 2020-08-14 |
| 公开（公告）号： | CN112186143A | 公开（公告）日： | 2021-01-05 |
| 发明（设计）人： | 李穷;胡天文;李涛;邵振东 | 申请（专利权）人： | 安徽德亚电池有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/131;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京天盾知识产权代理有限公司 11421 | 代理人： | 梁秀秀 |
| 地址： | 237000 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 改性 铁酸锂 正极 材料 及其 制备 方法 以及 | ||
本发明公开一种改性铁酸锂正极材料制备方法，包括以下步骤：步骤一：取LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O与Mn(CH3COOH)2·4H2O原料进行混合，在100℃的环境中干燥8h，得到混合物A；其中，LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O与Mn(CH3COOH)2·4H2O原料中Li:Fe:Mn的摩尔比为5:0.95:0.05‑5:0.85:0.15；步骤二：将混合物A研磨后在450‑490℃温度环境中焙烧8‑12h，研磨后得到含Li5FeO4的混合物B；步骤三：将混合物B在700‑800℃的环境中氧化焙烧2‑4h，室温静置冷却后研磨、过筛，即得Li5Fe1‑xMnxO4正极材料；其中，x为0.05、0.10、0.15中的任一个。本发明通过在Li5FeO4按照新的锂铁锰比例掺杂锰金属，使得Li5FeO4的晶型更完整有序，降低了正极材料电荷传递的阻力；同时降低了正极材料制成锂电池在大电流下的电极极化效应，从而提升了电池的比容量。
【技术领域】
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种改性铁酸锂正极材料及其制备方法以及包括该改性铁酸锂正极材料的正极片。
【背景技术】
目前，锂离子电池正极材料主要是LiMnO2、LiMn2O4、LiNiO2和LiFePO4。然而，上述各个正极材料都有各自的缺点，要么存在金属来源贫乏导致成本较高的问题，要么存在容量衰减严重或者电阻率较大的问题。因此，现阶段Li5FeO4作为一种新型正极材料，从元素组成来看仅包括Li、Fe、O三种元素，元素构成少、材料来源较广、制备简单、成本较低。其晶型结构有萤石型与反萤石型两种，其中尤以反萤石型铁锂氧化物为佳。然而，现有铁锰比例下掺杂锰金属元素的Li5FeO4作为正极材料制成的锂电池虽然循环性能良好，但是电池容量较低，从而制约了Li5FeO4作为正极材料在锂离子电池中的应用。
鉴于此，实有必要提供一种改性铁酸锂正极材料及其制备方法以及包括该改性铁酸锂正极材料正极片以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种改性铁酸锂正极材料及其制备方法以及包括该改性铁酸锂正极材料的正极片，旨在改善现有铁锰比例下掺杂锰金属元素的Li5FeO4作为正极材料制成的锂电池存在着电池容量较低的问题，提升Mn-Li5FeO4作为正极材料的电化学性能。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种改性铁酸锂正极材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O与Mn(CH3COOH)2·4H2O原料进行混合，在100℃的环境中干燥8h，得到混合物A；其中，LiOH·H2O、Fe(NO3)3·9H2O与Mn(CH3COOH)2·4H2O原料中Li:Fe:Mn的摩尔比为5:0.95:0.05-5:0.85:0.15；
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