[发明专利]一种锂离子电池用硼、钽掺杂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硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备硼掺杂锰酸锂前躯体；(2)制备介孔硅粉材料；(3)将上述介孔硅和上述前躯体按照硅：锂的摩尔比0.10‑0.15：1的比例球磨混合，经球磨混合均匀后在管式炉中于氦气气氛下煅烧得到多孔硅包覆的硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料。本发明制备的锂离子电池用硼、钽掺杂的磷酸铁锂复合材料，采用了硼和钽对锰酸锂进行改性，提高了材料的循环稳定性，还采用了介孔硅对掺杂硼、钽的磷酸铁锂进行了烧结包覆，使得材料的比容量进一步提高，因此该复合材料在用于锂离子电池时，使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。

主权项

1.一种锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备硼掺杂磷酸铁锂前躯体将锂源、磷源、铁源、硼源、钽源按照Li∶Fe∶P∶B∶Ta的摩尔比为1∶1∶(0.80-0.85)∶(0.15-0.10)∶(0.002-0.005)的比例混合，再加入聚丙烯腈，在甲醇介质中在500-600r/min的转速下湿法球磨6-8小时，聚丙烯腈用量为每摩尔Li+加入10-20g，将球磨后的原料在氦气气氛保护下升温至300-350℃，恒温加热12-15小时，冷却、研磨后得到硼、钽掺杂磷酸铁锂前躯体；(2)制备介孔硅材料取一定量的硅粉和镁粉，根据硅、镁反应的化学量使镁粉过量10-15％，将原料研磨混匀后用容器装好，放入管式炉内，制备硅化镁，将得到的物料再次研磨混匀，用容器装好，放入管式炉内，高温分解硅化镁，从而得到多孔硅，反应完成后，对所得多孔硅粉用盐酸进行酸洗，以除掉粉末中残留的Mg、Mg2Si及MgO等杂质，将酸洗后的物料烘干，放入管式炉内，进行高温处理，以除掉酸洗后粘附在硅颗粒表面上的杂质，所得物料过筛后即得到颗粒均一的多孔硅粉材料；(3)介孔硅包覆硼、钽掺杂磷酸铁锂将上述介孔硅和上述前躯体按照硅：锂的摩尔比0.10-0.15：1的比例球磨混合，经球磨混合均匀后在管式炉中于氦气气氛下煅烧：先以10-15℃/min的升温速率升温至1000-1200℃进行4-5小时的预煅烧，然后以15-20℃/min升温速率升温至1300-1350℃煅烧8-10小时，得到多孔硅包覆的硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料。