CN103296276A - 一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法 - Google Patents
一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103296276A CN103296276A CN2012100490919A CN201210049091A CN103296276A CN 103296276 A CN103296276 A CN 103296276A CN 2012100490919 A CN2012100490919 A CN 2012100490919A CN 201210049091 A CN201210049091 A CN 201210049091A CN 103296276 A CN103296276 A CN 103296276A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- source
- carbon
- phosphoric acid
- iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000010405 anode material Substances 0.000 title claims 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title abstract description 25
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 10
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M lithium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Li+].OP(O)([O-])=O SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical group [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L dilithium;oxalate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C(=O)C([O-])=O YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H ferric oxalate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229940062993 ferrous oxalate Drugs 0.000 claims description 2
- OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L iron(2+);oxalate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M lithium acetate Chemical compound [Li+].CC([O-])=O XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 2
- 229920001342 Bakelite® Polymers 0.000 claims 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000004637 bakelite Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 15
- 229910000901 LiFePO4/C Inorganic materials 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L dilithium;hydrogen phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].OP([O-])([O-])=O REKWWOFUJAJBCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 2
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000001553 co-assembly Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体，包括锂源、铁源、磷酸源和包覆碳源酚醛树脂，其中锂源、铁源、磷酸源的摩尔配比为：1～1.1∶1∶1，所述酚醛树脂的用量为4～10g/1mol锂源。本发明的碳包覆前驱体加入酚醛树脂作为包覆用碳源，提高了碳的石墨化程度，从而更有效降低材料由于导电性差导致的严重极化现象，同时酚醛树脂具有还原性，能防止过渡金属的不利氧化，原料便宜、易得，过程简单，易于实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池材料领域，特别涉及一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法。
背景技术
锂离子电池自上世纪九十年代初商品化以来得到了飞速发展，已成为手机等移动通讯、笔记本电脑、摄像机等便携式产品的最主要电源供应设备，随着新能源概念及新能源车的提出，动力型锂离子电池成为现在及未来发展主要方向，同时对电池材料的要求也越来越高。橄榄石结构磷酸系材料，其中以磷酸铁锂(LiFePO4)为典型代表，其安全性高，循环稳定性好，材料丰富、廉价易得，充放电平台明显、稳定和容量适中等优点，成为动力型锂离子电池的主要正极材料之一。但是该类材料电子电导率极低，严重限制着其在锂动力电池中的应用，特别是在大功率电池中的应用。碳包覆是一种最为简单、相对有效的提高其电导率，从而改善其电化学性能的方法，但是包覆碳前驱体的选择及其包覆方法是该过程的难点。
目前用以包覆的碳前驱体有葡萄糖、蔗糖、淀粉，聚合物醇、烯酸以及酰胺等，但是，因为这些碳前驱体在材料烧结所需温度下所形成的碳石墨化程度低，所以其制备的材料电导率很难得到较大幅度提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体。
具体的技术方案如下：
一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体，包括锂源、铁源、磷酸源和包覆碳源酚醛树脂，其中锂源、铁源、磷酸源的摩尔配比为：1～1.1∶1∶1，所述酚醛树脂的用量为4～10g/1mol锂源。
优选地，所述酚醛树脂为可溶性酚醛树脂或部分可溶酚醛树脂。
优选地，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、硝酸锂或氟化锂。
优选地，所述铁源为草酸铁、草酸亚铁、氧化铁、四氧化三铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁或氯化亚铁。
优选地，所述磷酸源为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢锂或磷酸氢二锂。
本发明的另一目的是提供上述碳包覆前驱体的制备方法。
具体的技术方案如下：
一种上述碳包覆前驱体的制备方法，包括如下步骤：
(1)在行星球磨机中加入溶剂，按摩尔配比准确称取锂源、铁源和磷酸源置于行星球磨机中，球磨混匀，所述溶剂的用量以能完全浸润原料为准；
(2)将酚醛树脂溶于步骤(1)相同的溶剂中，配制成浓度为15-25％的溶液，然后加入到步骤(1)中的行星球磨机中，继续球磨混匀；
(3)将步骤(2)得到混合物烘干并真空干燥，将干燥后的混合物在纯氩气气氛中，在300-500℃条件下煅烧3-5h，冷却球磨后即得所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体。
优选地，所述溶剂为水、丙酮、乙醇中的一种或几种。
本发明的另一目的是提供一种锂离子电池正极材料。
具体的技术方案如下：
一种由上述碳包覆前驱体制备得到锂离子电池正极材料。
本发明的另一目的是提供上述锂离子电池正极材料的制备方法。
具体的技术方案如下：
一种锂离子电池正极材料的制备方法，包含如下步骤：将上述方法制备得到的碳包覆前驱体在纯氩气气氛中，650-900℃条件下煅烧5-10h，即得。
本发明的优点是：
本发明针对目前磷酸系电极材料电导率差，从而导致严重的极化的问题，提供了一种材料易得，操作简单，适合规模化生产，能有效提高材料导电性的碳包覆前驱体及其制备方法。
本发明的碳包覆前驱体加入酚醛树脂作为包覆用碳源，在溶剂中进行行星球磨一定时间，除去溶剂后于惰性气氛中煅烧合成锂离子电池正极材料。该方法以含高比例Sp2碳为碳源，提高碳的石墨化程度，从而更有效降低材料由于导电性差导致的严重极化，同时酚醛树脂具有的还原性，防止了过渡金属的不利氧化，原料便宜、易得，过程简单，易于实现工业化生产。
附图说明
图1为LiFePO4/C正极材料(实施例1方法制备得到)的前三圈充放电曲线；
图2为本发明实施例2方法所制备的LiFePO4/C(LFP/C-R)正极材料和用葡萄糖传统包覆方法制备的LiFePO4/C(LFP/C-G)正极材料的交流阻抗图(其中左上角为拟合用等效电路图)。
具体实施方式
本发明实施例所用的酚醛树脂是根据《Triconstituent co-assembly toordered mesostructured polymer-silica and carbon-silica nanocompositesand large-pore mesoporous carbons with high surface areas》(J.AM.CHEM.SOC.2006，128，11652-11662)文献记载的方法合成所得。
实施例1
本实施例所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体，包括LiOH(锂源)、FeC2O4.2H2O(铁源)、HN4H2P04(磷酸源)和包覆碳源酚醛树脂，其中锂源、铁源、磷酸源的摩尔配比为：1∶1∶1，分别为0.02mol。
上述碳包覆前驱体的制备方法，包括如下步骤：
(1)在行星球磨机中加入40ml乙醇，按摩尔配比准确称取锂源、铁源和磷酸源置于行星球磨机中，球磨混匀；
(2)将酚醛树脂溶于乙醇中，配制成浓度为20％的溶液，然后向步骤(1)中的行星球磨机中滴入0.8247g上述溶液，继续球磨混匀；
(3)将步骤(2)得到混合物80℃烘干并于120℃真空干燥6h，将干燥后的混合物在纯氩气气氛中，在450℃条件下煅烧4h，冷却球磨后即得本实施例所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体。
将上述方法制备得到的碳包覆前驱体，继续在纯氩气气氛中，在700℃条件下煅烧10h，冷却后即得本实施例所述锂离子电池正极材料。
实施例2
本实施例所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体，包括碳酸锂(锂源)、氯化亚铁(铁源)、磷酸(磷酸源)和包覆碳源酚醛树脂，其中锂源、铁源、磷酸源的摩尔配比为：1.05∶1∶1，分别为0.021mol、0.020mol、0.020mol。
上述碳包覆前驱体的制备方法，包括如下步骤：
(1)在行星球磨机中加入40ml丙酮，按摩尔配比准确称取锂源、铁源和磷酸源置于行星球磨机中，球磨混匀；
(2)将酚醛树脂溶于乙醇中，配制成浓度为15％的溶液，然后向步骤(1)中的行星球磨机中滴入1.0996g上述溶液，继续球磨混匀；
(3)将步骤(2)得到混合物80℃烘干并于120℃真空干燥6h，将干燥后的混合物在纯氩气气氛中，在500℃条件下煅烧4h，冷却球磨后即得本实施例所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体。
将上述方法制备得到的碳包覆前驱体，继续在纯氩气气氛中，在800℃条件下煅烧8h，冷却后即得本实施例所述锂离子电池正极材料。
实施例3
本实施例所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体，包括硝酸锂(锂源)、硫酸亚铁(铁源)、磷酸氢二铵(磷酸源)和包覆碳源酚醛树脂，其中锂源、铁源、磷酸源的摩尔配比为：1.1∶1∶1，分别为0.022mol、0.020mol、0.020mol。
上述碳包覆前驱体的制备方法，包括如下步骤：
(1)在行星球磨机中加入40ml水，按摩尔配比准确称取锂源、铁源和磷酸源置于行星球磨机中，球磨混匀；
(2)将酚醛树脂溶于乙醇中，配制成浓度为25％的溶液，然后向步骤(1)中的行星球磨机中滴入0.65976g上述溶液，继续球磨混匀；
(3)将步骤(2)得到混合物80℃烘干并于120℃真空干燥6h，将干燥后的混合物在纯氩气气氛中，在350℃条件下煅烧4h，冷却球磨后即得本实施例所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体。
将上述方法制备得到的碳包覆前驱体，继续在纯氩气气氛中，在900℃条件下煅烧5h，冷却后即得本实施例所述锂离子电池正极材料。
实施例4 应用实验
实施例1和2方法制备得到的LiFePO4/C正极材料的应用实验如图1-2所示。
图1是用本发明实施例1所制备的LiFePO4/C材料前三圈充放电曲线图，从图中可以看出，随着前两圈电解液浸润程度的加深，到达第三圈时，充放电曲线平台部分占曲线绝对大部分而且基本无极化，在0.1c充放电倍率条件下放电容量达168.89mAhg-1，几乎为LiFePO4的理论容量170mAhg-1。
图2是采用本发明所诉碳源包覆所得材料(LFP-C/R)和采用传统葡萄糖作为碳源包覆的材料(LFP-C/G)，以锂作对电极，2032扣式电池所测试的交流阻抗对比图及其等效电路图(图中左上插入部分)，从图中可以看出LFP-C/R的电荷转移电阻(Rct)比LFP-C/G的小，说明本发明所诉碳源包覆LiFePO4能有效降低材料电阻，减小材料的极化现象。
以上是针对本发明的可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。
Claims (9)
1.一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体，其特征在于，包括锂源、铁源、磷酸源和包覆碳源酚醛树脂，其中锂源、铁源、磷酸源的摩尔配比为：1～1.1∶1∶1，所述酚醛树脂的用量为4～10g/1mol锂源。
2.根据权利要求1所述的碳包覆前驱体，其特征在于，所述酚醛树脂为可溶性酚醛树脂或部分可溶酚醛树脂。
3.根据权利要求1或2所述的碳包覆前驱体，其特征在于，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂、磷酸氢二锂、磷酸二氢锂、硝酸锂或氟化锂。
4.根据权利要求1或2所述的碳包覆前驱体，其特征在于，所述铁源为草酸铁、草酸亚铁、氧化铁、四氧化三铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁或氯化亚铁。
5.根据权利要求1或2所述的碳包覆前驱体，其特征在于，所述磷酸源为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢锂或磷酸氢二锂。
6.一种如权利要求1-5任一项所述碳包覆前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在行星球磨机中加入溶剂，按摩尔配比准确称取锂源、铁源和磷酸源置于行星球磨机中，球磨混匀，所述溶剂的用量以能完全浸润原料为准；
(2)将酚醛树脂溶于步骤(1)相同的溶剂中，配制成浓度为15-25％的溶液，然后加入到步骤(1)中的行星球磨机中，继续球磨混匀；
(3)将步骤(2)得到混合物烘干并真空干燥，将干燥后的混合物在纯氩气气氛中，在300-500℃条件下煅烧3-5h，冷却球磨后即得所述锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、丙酮、乙醇中的一种或几种。
8.一种由权利要求1-5任一项所述碳包覆前驱体制备得到锂离子电池正极材料。
9.一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：将权利要求6或7制备得到的碳包覆前驱体在纯氩气气氛中，650-900℃条件下煅烧5-10h，即得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100490919A CN103296276A (zh) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012100490919A CN103296276A (zh) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103296276A true CN103296276A (zh) | 2013-09-11 |
Family
ID=49096823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012100490919A Pending CN103296276A (zh) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103296276A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106450189A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-02-22 | 华南师范大学 | 一种锂离子电池用氮掺杂的碳包覆氧化铁负极材料及制备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1837033A (zh) * | 2006-03-24 | 2006-09-27 | 山东科技大学 | 锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的合成方法 |
| CN101081696A (zh) * | 2007-05-15 | 2007-12-05 | 深圳市贝特瑞电子材料有限公司 | 锂离子动力电池用磷酸铁锂材料及其制备方法 |
| CN100486889C (zh) * | 2005-12-16 | 2009-05-13 | 比亚迪股份有限公司 | 锂离子电池正极活性物质磷酸亚铁锂的制备方法 |
-
2012
- 2012-02-28 CN CN2012100490919A patent/CN103296276A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100486889C (zh) * | 2005-12-16 | 2009-05-13 | 比亚迪股份有限公司 | 锂离子电池正极活性物质磷酸亚铁锂的制备方法 |
| CN1837033A (zh) * | 2006-03-24 | 2006-09-27 | 山东科技大学 | 锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的合成方法 |
| CN101081696A (zh) * | 2007-05-15 | 2007-12-05 | 深圳市贝特瑞电子材料有限公司 | 锂离子动力电池用磷酸铁锂材料及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106450189A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-02-22 | 华南师范大学 | 一种锂离子电池用氮掺杂的碳包覆氧化铁负极材料及制备 |
| CN106450189B (zh) * | 2016-10-11 | 2019-04-12 | 华南师范大学 | 一种锂离子电池用氮掺杂的碳包覆氧化铁负极材料及制备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101964411B (zh) | LiFePO4复合型正极材料的制备方法 | |
| CN100427387C (zh) | 一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂的溶胶凝胶制备方法 | |
| TW200805734A (en) | The preparation and application of the LiFePO4/Li3V2(PO4)3 composite cathode materials for lithium ion batteries | |
| CN105552324A (zh) | 一种磷酸铁锂包覆镍钴锰酸锂复合材料的制备方法 | |
| CN106654218A (zh) | 一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂/碳及其制备方法和一种锂离子电池 | |
| CN104617293B (zh) | 一种氟改性的碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的制备方法 | |
| CN104124452B (zh) | 一种导电钛化合物包覆的磷酸铁锂正极材料及其制备方法 | |
| CN106654192A (zh) | 一种硫化锡/石墨烯钠离子电池复合负极材料及其制备方法 | |
| CN103985871A (zh) | 磷酸铁锂锰电池正极材料的制备方法 | |
| CN101339992A (zh) | 锂离子电池正极材料硅酸钒锂的制备方法 | |
| CN104600292A (zh) | 一种碳-石墨烯双重修饰磷酸铁锂正极材料的制备方法 | |
| CN102244244A (zh) | 一种提高锂离子电池复合正极材料xLiFePO4· yLi3V2(PO4)3振实密度的方法 | |
| CN109037630A (zh) | 一种磷掺杂碳包覆Na3V2(PO4)2O2F正极材料及其制备方法 | |
| CN103972506B (zh) | 一种纳米片状锂离子电池负极材料磷酸氧钒的制备方法 | |
| CN103872324A (zh) | 一种花瓣状锂离子电池负极材料vpo4的制备方法 | |
| CN104577113A (zh) | 一种石墨烯包覆磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法 | |
| CN103887497B (zh) | 一种锂离子电池多核型核壳结构磷酸盐系复合正极材料的制备方法 | |
| CN103825026B (zh) | 一种制备锂离子电池正极材料焦磷酸铁锂的方法 | |
| CN103693632B (zh) | 一种锂离子电池用磷酸氧钒锂正极材料的制备方法 | |
| CN101118963A (zh) | 一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法 | |
| CN100483809C (zh) | 一种锂离子电池正极材料超细LiFePO4/C的制备方法 | |
| CN102593462A (zh) | 一种碳包覆制备磷酸铁锂的方法 | |
| CN103579621A (zh) | 一种电池正极材料的制备方法 | |
| CN102983333A (zh) | 一种锂离子电池正极磷酸钒锂/碳复合材料的新型制备方法 | |
| CN103296276A (zh) | 一种锂离子电池正极材料的碳包覆前驱体及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 519000 Guangdong Province, Zhuhai City Road Jida Huajing Les Loges Du Park Hotel Building 1 Applicant after: ZHUHAI YINLONG NEW ENERGY CO., LTD. Applicant after: South China Normal University Address before: 519000 Guangdong Province, Zhuhai City Road Jida Huajing Les Loges Du Park Hotel Building 1 Applicant before: Zhuhai Yintong Energy Co., Ltd. Applicant before: South China Normal University |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: ZHUHAI YINTONG ENERGY CO., LTD. TO: ZHUHAI YINLONG NEW ENERGY CO., LTD. |
|
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130911 |