本發(fā)明涉及一種電池材料的制備,具體涉及一種制備高壓實lifepo4c復合材料的工藝。
背景技術:
綠色環(huán)保的鋰離子二次電池近年來在各種便攜式電子產品和通訊工具中得到廣泛應用,并被逐步開發(fā)為電動汽車的動力電源。以商品化的licoo2正極材料容量較高、循環(huán)壽命長,但是由于鈷資源的貧乏、價格昂貴并且有一定的毒性,因而尋找價格便宜、性能可靠、環(huán)境友好的的正極材料成為鋰離子電池的重要研究方向。linio2、linixco1-xo2等層狀氧化物以及以limno4為代表的尖晶石型正極材料在過去的十多年中得到了廣泛的研究,但是由于linio2、linixco1-xo2合成困難及安全性的問題,沒投入實際應用;雖然尖晶石limn2o4比容量高、資源豐富、價格便宜、但由于在高溫下,循環(huán)充放電容量衰減快,也影響其實際的應用。1997年goodenough等研究發(fā)現橄欖石結構的lifepo4可作為鋰離子電池正極材料并具有較高的理論比容量(170mah/g),在3.4v左右有平穩(wěn)的放電電壓平臺、價格便宜、并有環(huán)保及安全性能好等優(yōu)點引起了廣泛的關注。但純lifepo4的離子傳導率和電子傳導率均較低,而且在充放電時,li+在lifepo4-fepo4兩相之間的擴散系數也不大,致使lifepo4在商品化上存在一定困難。目前利用碳熱反應在lifepo4表面包覆碳制成lifepo4/c復合材料,該復合材料的壓實密度一般只能達到2.3-2.35g/cm3,無法提升動力電池的能量密度和電動車的續(xù)航里程。
技術實現要素:
本發(fā)明針對上述問題,提出一種能夠制備高壓實密度lifepo4/c復合材料的工藝。一種制備高壓實lifepo4c復合材料的工藝,其工藝步驟如下:
第一步,將第一部分鋰源、鐵源、磷源、碳源混合均勻后,經過研磨、噴霧干燥、燒結得到產品一;
第二步,將第二部分鋰源、鐵源、磷源、碳源混合均勻后,經過研磨、噴霧干燥、燒結、粉碎得到產品二;
第三步,將產品一和產品二按照1:1-100充分混合后制成高壓實lifepo4/c復合材料。
優(yōu)選地,所述鋰源為lioh、liac或者lih2po4,鐵源為feso4、fecl2、或者fe(no3)2,所述磷源為h3po4、nh4h2po4、(nh4)2hpo4或者lih2po4,碳源為葡萄糖或者蔗糖。
關于本發(fā)明的有益技術效果,目前利用碳熱反應在lifepo4表面包覆碳制成lifepo4/c復合材料,該復合材料的壓實密度一般只能達到2.3-2.35g/cm3,能量密度相對較低,這也導致目前市場上的電動汽車的續(xù)航里程一般都不超過500公里。通過本發(fā)明,產品一制成的lifepo4/c復合材料的顆粒為高密度球形,產品二制成的lifepo4/c復合材料的顆粒為不規(guī)則顆粒形貌,產品一與產品二充分的混合均勻后,產品一球形與球形之間填充滿不規(guī)則顆粒形貌的產品二,從而可以使lifepo4/c復合材料壓實密度達到2.4-2.5g/cm3,提升了電池的能量密度,進而提升了電動汽車的續(xù)航里程。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種制備高壓實lifepo4c復合材料的工藝的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例只用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示,本發(fā)明提供了一種制備高壓實lifepo4c復合材料的工藝,其工藝步驟如下:
第一步,將第一部分鋰源、鐵源、磷源、碳源混合均勻后,經過研磨、噴霧干燥、燒結得到產品一?;旌蠒r鋰源采用lih2po4、鐵源采用feso4、磷源采用nh4h2po4、碳源采用蔗糖;lih2po4、feso4、nh4h2po4,混合時鋰、鐵、磷、碳的摩爾比例為1.1:1:1:0.5。
第二步,將第二部分鋰源、鐵源、磷源、碳源混合均勻后,經過研磨、噴霧干燥、燒結、粉碎得到產品二;混合時鋰源采用lih2po4、鐵源采用feso4、磷源采用nh4h2po4、碳源采用蔗糖;lih2po4、feso4、nh4h2po4,混合時鋰、鐵、磷、碳的摩爾比例為0.9:1:1:0.5。
第三步,將產品一和產品二按照1:1-100充分混合后制成高壓實lifepo4/c復合材料。
作為可選材料,所述鋰源也可以為lioh、liac或者lih2po4,鐵源也可以為feso4、fecl2、或者fe(no3)2,所述磷源也可以為為h3po4、nh4h2po4、(nh4)2hpo4或者lih2po4,碳源也可以為葡萄糖或者蔗糖。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。