[发明专利]一种磷酸铁锂基改性正极材料制备方法

摘要

本发明涉及锂离子电池电极材料技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂基改性正极材料制备方法，包括以下步骤：将锆源的化合物投入到蒸馏水中，并通过球磨机粉碎处理至粒径为2～12um后，如此，首先通过石墨烯和碳纳米管的改性处理，再将锆源的化合物并让锆与碳成键，热处理后锆被引入至石墨烯表面，得到掺杂锆的碳材料，再利用掺杂锆的碳材料对磷酸铁锂进行改性，使部分锆掺入磷酸铁锂中，增大磷酸铁锂颗粒之间的导电性，提高材料表面与电解液之间的兼容性，减小锂离子迁移时所受到的阻力，进而提高电池在低温环境下的电化学性能。

主权项

1.一种磷酸铁锂基改性正极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将锆源的化合物投入到蒸馏水中，并通过球磨机粉碎处理至粒径为2～12um后，在常温下混合搅拌4～6分钟，得到混合液A；(2)将质量比2：1石墨烯和碳纳米管投入到蒸馏水中，并通过超声初步粉碎处理后，在常温下混合搅拌4～6分钟，然后在惰性气体保护的环境下以2～4℃/min的速度升温至40～60℃，再保温4～6h，然后自然冷却至室温，得到混合液B；(3)将混合液A和混合液B以体积比(1～2)：1的比例的混合搅拌，得到锆掺杂的碳材料前驱体，并将锆掺杂的碳材料前驱体通过闭式循环喷雾干燥机进行干燥，闭式循环喷雾干燥机的进口温度和出口温度分别为800～960℃和70～60℃，闭式循环喷雾干燥机的雾化器的转速为24000～26000r/min，形成锆掺杂的碳材料；(3)将磷酸铁锂粉碎到粒径3～6um，并将磷酸铁锂投入到搅拌釜中，按照磷酸铁锂和蒸馏水的质量比＝1：(2～7)的比例缓慢添加蒸馏水，并添加偶联剂和导电剂，快速搅拌10～16min后，将步骤(3)中的锆掺杂的碳材料添加至搅拌釜中，搅拌均匀，得到改性中间体；(4)将步骤(3)制备的改性中间体加入雾化器中进行喷雾干燥处理，该过程中是在保护气体作用下吹入气态碳源，使所述气态碳源在改性中间体表面裂解形成无定形碳，该无定型碳包覆在改性中间体的表面并形成均匀的包覆层，所述包覆层的厚度为2～6nm，即为所述磷酸铁锂基改性正极材料。