[发明专利]磷酸铁锂正极材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种磷酸铁锂正极材料的制备方法，该方法先配置酚类/磷酸铁锂前驱体混合液，再添加醛类溶液，之后在高压反应釜条件下进行酚醛缩合的水热反应，得到酚醛树脂形成的磷酸铁锂第一包覆层，之后在其表面包覆聚乙烯吡咯烷酮得到第二包覆层，最后经过喷雾干燥、烧结制备得到磷酸铁锂正极材料。本发明获得的磷酸铁锂正极材料，具有核壳结构，在内核磷酸铁锂表面包覆由碳/石墨烯复合物、多孔碳形成的双层外壳，在显著提高材料的振实密度、导电率及其比容量的同时，还提高了锂离子电池的倍率性能和循环性能，适用于高比能量密度的锂离子电池。

主权项

1.一种磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：a、获取磷酸铁锂前驱体；b、制备中间体材料：将酚类化合物、磷酸铁锂前驱体、氧化石墨烯导电液、碳酸盐/碳酸氢盐化合物、及功能添加剂混合，将得到的混合溶液加入到质量浓度为(1～5)％的醛类化合物水溶液中，然后转移至高压反应釜中，在温度(100～200)℃、压强(1～5)Mpa下反应(1～3)h，经干燥、粉碎，得到中间体材料；按质量配比，磷酸铁锂前驱体:酚类化合物:醛类化合物:氧化石墨烯固体:碳酸盐/碳酸氢盐化合物:功能添加剂＝500:(10～50):(50～100):(1～10):(1～10):(0.5～2)；所述氧化石墨烯导电液的浓度为(1～10)mg/mL；所述功能添加剂为酰肼化合物，草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、琥玻酸二酰肼、己二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼、邻苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、苯均四酸二酰肼、苯均四酸三酰肼、1，2，4‑苯三酰肼中的至少一种；c、制备磷酸铁锂正极材料：将100份中间体材料加入到1000ml质量浓度(1～5)％的聚乙烯吡咯烷酮溶液中，分散均匀，然后添加(0.5～5)份的催化剂，充分分散后进行喷雾干燥，之后转移到管式炉中，在氢气气氛下，升温至(750～850)℃烧结(1～12)h后，自然降温至室温，粉碎得到磷酸铁锂正极材料；所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氯化锌中的至少一种。