[发明专利]一种铝掺杂硅酸亚铁锂复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种铝掺杂硅酸亚铁锂复合材料的制备方法，该方法采用等离子高温熔融技术制备铝掺杂硅酸亚铁锂正极材料，且采用液相包覆的方法在其上包覆完整的包覆材料以改善导电性。所述方法简单易操作，成本低，耗时短，得到的铝掺杂硅酸亚铁锂材料形貌规则为高度球形、成分均匀不团聚、电化学性能稳定，具有较好的导电性和循环性能，具有较高的比容量和较长的使用寿命。

主权项

一种铝掺杂硅酸亚铁锂复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备硅酸亚铁锂复合材料称取草酸锂、四水乙酸亚铁、偏铝酸铵混合球磨成粉，得到前驱体粉，所述前驱粉中锂、铁、硅、铝的摩尔比为2∶1∶(0.85‑0.95)：(0.15‑0.05)；对前驱体粉在还原性气氛下施以等离子电弧，使反应粉料熔融，等离子电弧电压30‑50kV，等离子电弧电流600‑800A；将熔融反应粉料用还原性气体喷射入冷却装置内，冷却后对颗粒粉碎筛分，筛分得到的颗粒大小为5‑10微米的球型硅酸亚铁锂材料；其中所述用于喷射的喷嘴直径3‑6mm；（2）制备正极活性材料包覆液在醇类溶剂中加入磷酸酯类化合物，得到磷酸酯溶液；在该磷酸酯溶液中加入铝盐，该铝盐溶于该醇类溶剂，并与该磷酸酯类化合物反应得到均相的澄清溶液，反应温度为40‑80℃，反应时间为2‑5小时；加入酸度调节剂调节该均相的澄清溶液的pH值至6‑7，酸度调节剂可以为氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、醋酸铵、吡啶及三乙胺中的一种或一种以上，该酸度调节剂总的加入量按照N:Al摩尔比为1:1‑6:1称取得到该正极活性材料包覆液；（3）包覆将所述硅酸亚铁锂复合材料与该正极活性材料包覆液混合均匀，得到一固液混合物；以及将该固液混合物干燥并烧结，该干燥可为常温自然晾干或加热烘干，只要去除该混合物中的溶剂即可，所述加热烘干的温度优选为60‑100℃。