[发明专利]一种锂离子电池用掺铬磷酸铁锂复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池用掺铬磷酸铁锂复合材料及其制备方法：将磷酸二氢铵、氯化铁和醋酸锂配制成前驱体溶液；将硝酸锌、硫酸锰、硝酸钆、氟化铬、聚乙二醇、氢氧化钾混合，形成掺铬的氢氧化物沉淀溶液；将上述掺杂铬的氢氧化物沉淀溶液缓慢滴加至上述磷酸铁锂前驱体溶液内，通保护气体，形成墨绿色的固液混合物，进行水热反应，自然冷却后取出，得到铬掺杂磷酸铁锂纳米粉体。本发明制备的锂离子电池用掺铬磷酸铁锂复合材料，采用湿法制备，将铬、锌、钆、锰等元素均匀的掺杂在磷酸铁锂中使其改性，使得该掺铬磷酸铁锂复合材料在用于锂离子电池时，具有较高的能量密度和循环稳定性，使得锂离子电池具有高的比容量以及使用寿命。

主权项

一种锂离子电池用掺铬磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，制备磷酸铁锂前驱体溶液将磷酸二氢铵、氯化铁和醋酸锂按照P∶Fe∶Li摩尔比为1∶(0.7~1.5)∶(0.5~1.3)比例配制成1‑2mol/L的前驱体溶液；步骤2，制备铬掺杂前驱体 将硝酸锌、硫酸锰、硝酸钆、氟化铬、聚乙二醇、氢氧化钾相互混合，冰水浴中充分搅拌，保持pH值为9‑13之间，形成掺铬的氢氧化物沉淀溶液，其中Zn∶Mn∶Ga∶Cr的摩尔比为1∶(0.05‑0.07)∶(0.03‑0.05)∶(0.05‑0.1)，聚乙二醇的摩尔数为Zn的摩尔数的2‑4倍；步骤3，制备铬掺杂磷酸铁锂纳米粉体 将上述掺杂铬的氢氧化物沉淀溶液缓慢滴加至上述磷酸铁锂前驱体溶液内，其中滴加的氢氧化物沉淀中的Zn和磷酸根的摩尔比为0.05‑0.2，搅拌下通入保护气体，形成墨绿色的固液混合物；将固液混合物在初压为10‑15MPa、150‑300℃条件下水热反应10‑15h，得到铬掺杂磷酸铁锂纳米粉体。