[发明专利]一种铝酸酯掺杂磷酸钛锂双组份表面改性氟化铁正极材料及制备方法

摘要

一种铝酸酯掺杂磷酸钛锂双组份表面改性氟化铁正极材料及制备方法，其特征在于将铝酸酯及硅、铝掺杂的磷酸钛锂Li1.3Al0.1Ti1.9Si0.2P2.8O12与合成原料在高能球磨机中经过一段时间球磨并热处理后即得到FeF3正极材料。FeF3中氟具有孤对电子，与铝酸酯中铝离子强烈作用形成配位而结合，同时铝酸酯的反应基团活性强，通过烷氧基快速水解为羟基与Li1.3Al0.1Ti1.9Si0.2P2.8O12结合并同时与FeF3正极材料表面羟基缩聚结合，因此通过铝酸酯的作用，将掺杂磷酸钛锂Li1.3Al0.1Ti1.9Si0.2P2.8O12键合到FeF3正极颗粒表面，使两者的颗粒形成良好接触，而Li1.3Al0.1Ti1.9Si0.2P2.8O12是锂离子良好导体，其离子电导率是钴酸锂的103-104倍。因此能够克服FeF3正极材料离子电导率极低的缺点，提高FeF3材料的电化学性能。

主权项

一种铝酸酯掺杂磷酸钛锂双组份表面改性氟化铁正极材料及制备方法，其特征在于将Al2O3：SiO2：TiO2：NH4H2PO4：Li2CO3为0.05：0.2：1.9：2.8：0.65(摩尔比)的比例均匀混合，加入3％‑9％的95％乙醇，在球磨机中以100‑500转／分钟的转速球磨10‑50小时，球磨结束后在60℃‑80℃，压力为10Pa‑100Pa的真空烘箱中干燥2‑10小时，取出后在玛瑙碾钵中重新研磨10‑30分钟，研磨后的粉体以5‑30℃／分钟的速率升温到600‑1000℃保温5‑16小时制成Li1.3Al0.1Ti1.9Si0.2P2.8012固态电解质粉体；将含结晶水铁盐和氟化铵(摩尔比为1.0：3.0‑3.6)与重量百分比为3‑15％的Li1.3Al0.1Ti1.9Si0.2P2.8O12固态电解质粉体、重量百分比为0.5‑3.0％的助剂及重量百分比为0.5‑3.0％的铝酸酯在高能球磨机中气氛保护下常温球磨5‑20小时后，取出物料，在5％氢气与95％氩气的混合气体保护下升温到300‑450度恒温2‑10小时后冷却，制备得到FeF3正极材料。