具有改进的电化学性能的LMFP阴极材料的制作方法

文档序号:14967859发布日期:2018-07-20 16:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种微粒阴极材料,其包含具有经验式LiaMnbFecDdPO4的电活性材料,其中

a是1.04到1.08的数字;

b是0.73到0.79;

c是0.15到0.24;

d是0.003到0.053;

2.96≤(a+2b+2c+dV)≤3.086并且1.92≤(2b+2c+dV)≤2.01,其中V是D的价数,并且D是选自以下的金属离子:钴或镁与钴的混合物,并且进一步,其中至少一部分所述电活性材料具有橄榄石结构。

2.一种纳米复合材料,其含有至少70重量%的根据权利要求1所述的微粒阴极材料和至多30重量%的石墨、碳黑和/或其它导电碳。

3.一种电池阴极,其包含根据权利要求1所述的阴极材料或根据权利要求2所述的纳米复合材料。

4.一种锂电池,其包含阳极、根据权利要求3所述的阴极、安置在所述阳极与阴极之间的隔板以及含有至少一种锂盐的电解质溶液。

5.一种制成橄榄石锂锰过渡金属磷酸盐阴极材料的方法,其包含

a)形成至少一种锂前体、至少一种铁前体、至少一种锰前体、至少一种掺杂剂金属前体以及至少一种HxPO4离子前体的混合物,其中x是0、1或2,其中所述前体的存在量使得:

锂离子与HxPO4离子的摩尔比是1.04到1.08;

锰离子与HxPO4离子的摩尔比是0.73到0.79;

铁离子与HxPO4离子的摩尔比是0.15到0.24;

掺杂剂金属离子与HxPO4离子的摩尔比是0.003到0.053;以及

锂离子、锰离子、铁离子以及掺杂剂金属离子的组合与HxPO4离子的摩尔比使得(2.96×HxPO4摩尔数)≤[Li摩尔数+(2×Mn摩尔数)+(2×Fe摩尔数)+(2×掺杂剂金属摩尔数)]≤(3.086×HxPO4摩尔数)并且(1.92×HxPO4摩尔数)≤[(2×Mn摩尔数)+(2×Fe摩尔数)+(2×掺杂剂金属摩尔数)]≤(2.01×HxPO4摩尔数);

b)研磨所述混合物,并且然后;

c)煅烧所述研磨混合物以形成所述橄榄石磷酸锂锰铁阴极材料;

其中所述掺杂剂金属是钴或镁与钴的混合物。

6.一种纳米复合材料,其含有至少70重量%的根据权利要求5所述方法产生的阴极材料和至多30重量%的石墨、碳黑和/或其它导电碳。

7.一种电池阴极,其包含根据权利要求5所述方法产生的阴极材料或根据权利要求6所述的纳米复合材料。

8.一种锂电池,其包含阳极、根据权利要求7所述的电池阴极、安置在所述阳极与阴极之间的隔板以及含有至少一种锂盐的电解质溶液。

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