本发明涉及一种锂离子电极材料及其制备工艺，特别涉及一种添加Ce和W元素的正极材料及其制备方法，属于电池电极材料领域。
背景技术：
随着全球能源问题变得日益紧张，寻求清洁、环保、无污染的可再生材料也成为化学电源所关注的焦点。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池以其比能量高、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点，在便携式电器和新型交通工具中得到普遍应用。
最早出现的锂电池使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2，该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行。锂电池多数是二次电池，也有一次性电池。少数的二次电池的寿命和安全性比较差。后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。
目前常见的锂离子电池正极材料主要有层状结构的钴酸锂和橄榄石结构的磷酸铁锂等。LiFePO4属于较新的正极材料，其安全性高、成本较低，但存在室温电导率低，放电电压低（3.4V），实际容量只有 114mA·h／g等缺点，都制约了自身的进一步应用，因此，开发复合正极材料成了锂离子电池正极材料的研究方向之一。
LiFePO4具有稍微扭曲的六方密堆积排列结构，属于正交晶系，空间群为 Pnma。在锂原子所在的 a-c 平面中，包含有 PO4四面体，这就限制了锂离子的移动空间，因此它的电导率比其它的层状化合物低。有文献指出，稀土元素能够代替了Li的位置，很好的融入到橄榄石结构中，且能够改提高LiFePO4的导电率，W元素能够改善LiFePO4的电化学性能。本发明通过再通过球磨工艺、高温固相法掺杂稀土Ce元素和过渡金属W元素，制备一种复合锂离子电池正极材料，弥补纯磷酸铁锂电极材料的不足，该方法改性后的电极材料的电化学性能表现优良，具有良好的应用前景。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种掺杂Ce的锂离子电极材料及制备工艺。该制备工艺包括如下步骤：
⑴取适量化学纯的FeC2O4・2H2O 、Li2CO3、NH4H2PO4、WO3和金属Ce粉末作为原料，按照Li1-xFe0.9W0.1CexPO4（0.01≤X≤0.1）的原子比例配料；
⑵将配好的原料一起倒入丙酮溶液中进行清洗并过滤；
⑶将过滤收集的原料混合物再一起倒入球磨罐中，并添加适量的蔗糖和钢球，在丙酮的保护下，用行星式球磨机进行球磨；
⑷球磨一段时间后，把合金微粉取出并晾干；
⑸将晾干的粉末装入石英玻璃管中，进行真空密封；
⑹把玻璃管投入水中，检验其是否密封完全，若无气泡，则可检验其密封性良好；
⑺再把玻璃管取出，晾干水分后放入高温炉中，进行煅烧；
⑻将经过处理的玻璃管取出，冷却后砸碎玻璃管，收集粉末即得一种复合离子电极材料。
优先地，在步骤⑴中，按照Li1-xFe0.9W0.1CexPO4（0.03≤X≤0.05）的原子比例配料。
优先地，在步骤⑶中，球料比为15-20，行星式球磨机速度控制250-350 r/min运行。
优先地，在步骤⑷中，用行星式球磨机进行球磨的时间为20-40h。
优先地，在步骤⑺中，高温煅烧温度为700-900℃，时间控制在10-15h。
本发明具有下列优点和特性：
⑴制备的电极材料粉末电化学性能表现优良，导电率高，容量大；
⑵制备工艺简单，流程短。
实施例一：
首先以化学纯的FeC2O4・2H2O 、Li2CO3、NH4H2PO4、WO3和金属Ce粉末作为原料，按照Li0.99Fe0.9W0.1Ce0.01PO4的原子比例配料5g的混合物，将配好的混合物原料一起倒入丙酮溶液中，进行清洗并过滤，将过滤收集的原料混合物再一起倒入球磨罐中，并添加3g的蔗糖和100g的钢球，再倒入丙酮溶液，浸没球磨罐后，将罐盖盖紧，放入行星式球磨机进行球磨，球磨速度设置250 r/min，球磨40h后，把合金微粉取出，放入一平整的容器中晾干，再将晾干的粉末装入石英玻璃管中，在不断抽气的情况下，进行真空密封，将密封的石英玻璃管投入水中验证气密性，若无气泡，则可认定其密封性良好，再把石英玻璃管取出，晾干水分后放入700℃的高温炉中进行煅烧，煅烧15h后，将经过处理的石英玻璃管取出，冷却后砸碎石英玻璃管，收集粉末即得一种复合离子电极材料。
实施例二：
首先以化学纯的FeC2O4・2H2O 、Li2CO3、NH4H2PO4、WO3和金属Ce粉末作为原料，按照Li0.95Fe0.9W0.1Ce0.05PO4的原子比例配料10g的混合物，将配好的混合物原料一起倒入丙酮溶液中，进行清洗并过滤，将过滤收集的原料混合物再一起倒入球磨罐中，并添加4g的蔗糖和150g的钢球，再倒入丙酮溶液，浸没球磨罐后，将罐盖盖紧，放入行星式球磨机进行球磨，球磨速度设置300 r/min，球磨30h后，把合金微粉取出，放入一平整的容器中晾干，再将晾干的粉末装入石英玻璃管中，在不断抽气的情况下，进行真空密封，将密封的石英玻璃管投入水中验证气密性，若无气泡，则可认定其密封性良好，再把石英玻璃管取出，晾干水分后放入800℃的高温炉中进行煅烧，煅烧13h后，将经过处理的石英玻璃管取出，冷却后砸碎石英玻璃管，收集粉末即得一种复合离子电极材料。
实施例三：
首先以化学纯的FeC2O4・2H2O 、Li2CO3、NH4H2PO4、WO3和金属Ce粉末作为原料，按照Li0.9Fe0.9W0.1Ce0.1PO4的原子比例配料20g的混合物，将配好的混合物原料一起倒入丙酮溶液中，进行清洗并过滤，将过滤收集的原料混合物再一起倒入球磨罐中，并添加5g的蔗糖和300g的钢球，再倒入丙酮溶液，浸没球磨罐后，将罐盖盖紧，放入行星式球磨机进行球磨，球磨速度设置350 r/min，球磨20h后，把合金微粉取出，放入一平整的容器中晾干，再将晾干的粉末装入石英玻璃管中，在不断抽气的情况下，进行真空密封，将密封的石英玻璃管投入水中验证气密性，若无气泡，则可认定其密封性良好，再把石英玻璃管取出，晾干水分后放入900℃的高温炉中进行煅烧，煅烧10h后，将经过处理的石英玻璃管取出，冷却后砸碎石英玻璃管，收集粉末即得一种复合离子电极材料。