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新材料

一种金属元素共掺杂的磷酸锰锂/碳复合正极材料及其制备方法

所属技术领域

新材料产业

技术成熟度

样品、实验室阶段

成果简介

专利简介:本发明提供了一种金属元素共掺杂的磷酸锰锂/碳复合正极材料及其制备方法。所述复合正极材料由磷酸锰锂和位于所述磷酸锰锂内部的碳层构成,其中所述磷酸锰锂中的锂、锰位被金属元素共掺杂,所述金属元素为非稀土金属元素。所述复合正极材料的制备方法包括:1 )制备第一碳层包覆的锂位掺杂磷酸锂;2)将步骤1 )制备的第一碳层包覆的锂位掺杂磷酸锂制备成金属元素共掺杂的磷酸锰锂/碳复合正极材料,第一碳层位于金属元素共掺杂的磷酸锰锂/碳复合正极材料的内部。本发明提供的正极材料电化学性能好,且粒径小,颗粒大小均匀,比表面积大,结晶性高;本发明的方法绿色环保、过程易控、成本低。

技术优势:本发明提供一种金属元素共掺杂的双壳层(2nm4nm)磷酸锰锂/碳复合正极材料,所述复合正极材料由磷酸锰锂和位于所述磷酸锰锂内部的碳层构成,其中所述磷酸锰锂中的锂、锰位被非稀土金属元素共掺杂。通过掺杂金属元素能够改变正极材料的晶粒尺寸(40nm100nm)和内部运输特性,抑制姜-泰勒效应,可综合提高其电化学性能。其在0.05C下,首周放电比容量最高可达148.6mAh/g,循环100周,容量保持率最高可达94.2%。

应用情况:已依照本发明所述详细方法,通过调控金属元素成份(FeNiCuZnMgAlTiZr中的任意一种或至少两种的组合)进行实验室小批量多种类产品生产。后组装为2032扣式电池,所生产电池具有良好的综合电化学性能,工作电压稳定,所组装的小型电池组可为照明源稳定供电。

应用前景:本发明提供的金属元素共掺杂的磷酸锰锂/碳复合正极材料电化学性能高,颗粒小,比表面积大、制备方法安全、性能高、化学性能稳定、工艺简单环保易控、原料简单易得、成本低,产业化前景良好。


期望转化方式

出让

联系方式

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