磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法与流程

本申请涉及电池材料，尤其涉及磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法。

背景技术：

1、随着电动汽车的高速发展，人们对锂离子电池能量密度、安全性、成本和环保等方面有更高追求，高电压正极作为提升电池能量密度的重要手段已成为目前液态锂离子电池的发展趋势，也是目前的研究重点。影响正极材料能量密度的主要参数为放电平均电压和比容量，磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂的升级版，可将电压平台提升至4.1v左右，极大地提高了电池比能量。

2、磷酸锰铁锂材料制得电池如果具有较高的放电平均电压，可在一定程度上反映出磷酸锰铁锂材料的结构稳定性，且放电比能量计算公式为放电平均电压乘放电比容量，因此具有较大放电平均电压的样品更具放电比能量优势。但是磷酸锰铁锂材料制得电池的放电平均电压无法直接判断或得知，大多需要先将材料制作成电池后测试再计算得到，存在工艺复杂、测试周期长、流程繁多等不足之处，从而人工和时间成本较高。因此，现有技术中面对各待测磷酸锰铁锂材料时，缺乏快速有效的判断或预测手段。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法，旨在解决现有技术中磷酸锰铁锂材料的放电平均电压无法快速有效预测的技术问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、本申请提供一种磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法，包括如下步骤：

4、对待测磷酸锰铁锂材料进行x射线衍射检测，获得待测磷酸锰铁锂材料的(121)晶面对应的衍射峰强度ⅰ1和(131)晶面对应的衍射峰强度ⅰ2；

5、利用ⅰ1与ⅰ2按照如下公式a计算k：

6、公式a：k＝ⅰ1/ⅰ2×100；

7、根据k按照如下公式b计算待测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压初步预测值u：

8、公式b：u＝a×k+b；其中，a＝0.01404，b＝2.46397；

9、待测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压修正预测值e不小于u-c，且不大于u+c，c＝0.0198。

10、本申请磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法直接根据待测磷酸锰铁锂材料(121)晶面和(131)晶面对应的衍射峰强度即可获得该待测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压初步预测值u，且可以结合修正参数c进一步修正待测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压初步预测值u，使得修正预测值e更接近待测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压真实值因此，本申请放电平均电压预测方法具有测试周期短、节省流程和时间的有益效果，有效避免了现有技术需要先制备电池才能检测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压的情况。

技术特征：

1.一种磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述x射线衍射检测的起始角度为0°～20°，结束角度为30°～90°，测试速度为0.2～10°/min；和/或

3.根据权利要求1或2所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述待测磷酸锰铁锂材料的晶型属于正交晶系。

4.根据权利要求1或2所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述待测磷酸锰铁锂材料为六方紧密堆积。

5.根据权利要求1或2所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述待测磷酸锰铁锂材料含掺杂元素。

6.根据权利要求5所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述掺杂元素的掺杂量大于0，且小于或等于12000ppm。

7.根据权利要求5所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述掺杂元素包括zr、mg、v、ti、nb中的至少一种。

8.根据权利要求1、2、6、7任一项所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述待测磷酸锰铁锂材料的一次颗粒的粒径为50～300nm。

9.根据权利要求1、2、6、7任一项所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述待测磷酸锰铁锂材料包括磷酸锰铁锂核体和包覆层，所述包覆层包覆所述磷酸锰铁锂核体。

10.根据权利要求9所述的放电平均电压预测方法，其特征在于：所述包覆层在所述待测磷酸锰铁锂材料中的质量含量为1％～2％；和/或

技术总结
本申请涉及电池材料技术领域，尤其涉及磷酸锰铁锂材料的放电平均电压预测方法，包括对待测磷酸锰铁锂材料进行X射线衍射检测，获得(121)晶面和(131)晶面对应的衍射峰强度Ⅰ<subgt;1</subgt;和Ⅰ<subgt;2</subgt;；按照公式A计算K：公式A：K＝Ⅰ<subgt;1</subgt;/Ⅰ<subgt;2</subgt;×100；按照公式B计算初步预测值U：公式B：U＝a×K+b；其中，a＝0.01404，b＝2.46397；待测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压修正预测值E不小于U‑c，且不大于U+c，c＝0.0198。本申请放电平均电压预测方法具有测试周期短、节省流程和时间的有益效果，有效避免了现有技术需要先制备电池才能检测磷酸锰铁锂材料的放电平均电压的情况。

技术研发人员：刘娜,徐荣益,孔令涌,李意能,唐杰,李亨利,许晨
受保护的技术使用者：曲靖市德方纳米科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15