專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池正極材料，尤其涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰 的制備方法。
背景技術(shù)：
自從Padhi等報(bào)道了磷酸鉄鋰aiFeP04)可作為鋰離子電池正極材料后，由 于這種新型材料具有理論比容量高(170mAh/g)、電壓適中(3.4 V)、環(huán)境友好、 安全性能好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，該材料已成為新一代正極材料的有力競(jìng)爭(zhēng)者和國(guó)際 上研究的熱點(diǎn)。然而，由于純相磷酸鐵鋰導(dǎo)電率低和鋰離子遷移速率低等缺點(diǎn)阻礙 了它的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。LiFeP04產(chǎn)業(yè)化必須具備以下三點(diǎn)(1)開(kāi)發(fā)低成本、 適合于規(guī)?；a(chǎn)的制備方法；(2)大幅度提高LiFeP04的導(dǎo)電性；(3)有效地 控制LiFeP04的粒徑分布和產(chǎn)物形貌，提高其振實(shí)密度，從而提高材料的體積能量 密度。目前針對(duì)其缺點(diǎn)常常在合成過(guò)程中通過(guò)摻碳或摻雜金屬離子來(lái)增強(qiáng)材料的導(dǎo) 電性；還有的就是通過(guò)控制合成工藝，得到較小粒徑而且分布均勻的顆粒材料，縮 短鋰離子的擴(kuò)散路徑，從而提高材料的大倍率充放電性能。目前，常用的合成方法中，固相法是比較成熟的技術(shù)。但現(xiàn)有固相法合成溫度 高，能耗大，產(chǎn)品無(wú)規(guī)則形貌，粒徑分布廣，振實(shí)密度低，工藝步驟操作繁瑣，原 料成本高，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其他合成方法雖然可以得到顆粒小且均勻分布的顆粒， 但由于對(duì)設(shè)備要求高，產(chǎn)量低，步驟控制困難，難以大規(guī)模地生產(chǎn)。如何通過(guò)改進(jìn) 生產(chǎn)工藝，優(yōu)化合成路線，降低成本，并且得到性能優(yōu)良的鋰離子正極材料將是一 個(gè)研究的必然趨勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝合理、操 作簡(jiǎn)單、適合工業(yè)化生產(chǎn)的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于，該方法采用在液 相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，再進(jìn)行高溫煅燒制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰，包 括以下步驟(1) 前驅(qū)體制備按照鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素的化學(xué)計(jì)量比為(0.9 1.2): 1: 1: (0 0.1)的比例稱(chēng)取鋰源、鐵源、磷源化合物和摻雜金屬元素化合物，將 鋰源化合物、磷源化合物和摻雜金屬元素化合物溶于去離子水中，然后調(diào)節(jié) pH=2~4，充分反應(yīng)后，加入導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體，完全溶解，加入鐵源化合物，攪 拌混合均勻，干燥后得到含有鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素的前驅(qū)體混合物；(2) 煅燒處理將得到的前驅(qū)體混合物轉(zhuǎn)入管式爐中，在惰性氣氛下以1 30 t:/min升溫速率加熱，在500 900。C恒溫煅燒5~48h，自然冷卻后得到鋰離子電池 正極材料磷酸鐵鋰。所述的步驟(O中在調(diào)節(jié)pH=2~4，充分反應(yīng)后，加入導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體， 完全溶解，干燥后加入鐵源化合物，攪拌混合均勻，得到含有鋰、鐵、磷和摻雜金 屬元素的前驅(qū)體混合物。所述的步驟(1)和步驟(2)之間還可經(jīng)預(yù)處理，該預(yù)處理具體為將步驟(1) 得到的前驅(qū)體混合物在惰性氣氛下200 45(TC低溫預(yù)燒4~15h，自然冷卻后球磨 2~8h。所述的步驟(1)得到的前驅(qū)體混合物還可經(jīng)球磨1 10h后再進(jìn)行后續(xù)步驟。 所述的步驟(1)中的鋰源和磷源化合物包括鋰、磷元素共存的化合物。 所述的步驟(1)中的鋰源化合物選自碳酸鋰、草酸鋰、氫氧化鋰、磷酸鋰、醋酸鋰、硫酸鋰、硝酸鋰中的一種；所述的步驟(1)中的磷源化合物選自磷酸、磷酸鋰、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸銨中的一種。所述的步驟(1)中的鐵源化合物選自草酸亞鐵、醋酸亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵中的一種；所述的步驟(1)中的摻雜金屬元素化合物選自二氧化鈦、氧化鋁、乙酸鋁、氫氧化鎂、碳酸鎂、乙酸鎂、乙酸鎳、二氧化鋯、碳酸鋯、乙酸鋯、氧化鈮、氧化鈷、碳酸錳、氧化錳、硝酸鎳中的一種。所述的步驟(1)中的去離子水的用量為鋰源、鐵源和磷源三種化合物總質(zhì)量的1 6倍；所述的步驟(1)中調(diào)節(jié)pH值所用的試劑選自草酸、醋酸、碳酸銨、碳酸氫銨、氨水、尿素中的一種或幾種。所述的步驟(1)中的導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體選自葡萄糖、環(huán)氧樹(shù)脂、羧甲基纖維 素、羥乙基纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、聚丙烯、碳凝膠、碳納米管、檸檬酸、酚醛 樹(shù)脂中的一種；所述的步驟(1)中按照終產(chǎn)物中理論碳含量為lwt。/。 15wt。/。加入 導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體。
所述的步驟(2)和預(yù)處理中的惰性氣體選自氮?dú)狻鍤?、氫氣?一氧化碳、
甲垸、乙烯、乙炔中的一種或幾種。 本發(fā)明具有以下特點(diǎn)-
1. 本發(fā)明在液相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，將磷元素、鋰元素和摻雜金屬元素 組成一種化合物，甚至將鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素在液相狀態(tài)下一次全部混合， 物料混合均勻，制備工序簡(jiǎn)單且易于操作。
2. 本發(fā)明避免了傳統(tǒng)固相法中使用磷酸二氫銨或磷酸氫二銨為原料直接煅燒
而產(chǎn)生氨氣，導(dǎo)致發(fā)氣量大或因氨氣污染環(huán)境而產(chǎn)生的問(wèn)題。合成的反應(yīng)前驅(qū)體接 觸好、活性相對(duì)更高，具有反應(yīng)時(shí)間短，過(guò)程容易控制等特點(diǎn)，制備的磷酸鐵鋰純 度高，電化學(xué)性能和物理性能優(yōu)良。
3. 通過(guò)在原料中摻雜金屬元素和含碳的有機(jī)前驅(qū)體，使得合成材料中的碳包 覆更加均勻，防止了顆粒的團(tuán)聚，有效控制了產(chǎn)物的粒徑(平均粒徑為200nm)， 有利于提高磷酸鐵鋰電導(dǎo)率和鋰離子擴(kuò)散系數(shù)。
4. 合成的磷酸鐵鋰材料充放電容量高，大電流放電能力強(qiáng)，循環(huán)性能優(yōu)異。 合成材料與金屬鋰片組成扣式電池，以0.1C倍率充放電，電壓范圍在2.5 4.2V， 放電容量達(dá)到165 mAh/g， 1C放電容量為133 mAh/g， 2 C放電容量達(dá)到121 mAh/g。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合理，采用在液相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，并高 溫煅燒合成金屬摻雜的碳包覆磷酸鐵鋰正極材料，操作簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝步驟 很好地控制了材料的化學(xué)成分和顆粒形貌大小，提高了材料的導(dǎo)電性和鋰離子擴(kuò)散 速率，合成的材料倍率充放和循環(huán)性能都得到了較大的改善，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為實(shí)施例1-實(shí)施例3合成的磷酸鐵鋰的X射線衍射圖譜，其中a為實(shí) 施例1的X射線衍射圖譜；b為實(shí)施例2的X射線衍射圖譜；c為實(shí)施例3的X 射線衍射圖譜；
圖2為實(shí)施例1在不同倍率下的首次充放電曲線，其中充放電倍率分別為0.1 C， 0.5 C， 1C， 2C;
圖3為實(shí)施例2循環(huán)性能曲線，其中充放電倍率為0.1C，電壓范圍在2.5 4.2 V;
圖4為實(shí)施例3在不同倍率下的首次充放電曲線，其中充放電倍率分別為
0.1 C， 0.2 C， 0.5 C， 1C;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1磷酸鐵鋰的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1
一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法包括 將鋰、鐵、磷和鎂按照摩爾比1.05: 1: I: 0.05的計(jì)量比分別稱(chēng)取一水合氫氧 化鋰、草酸亞鐵、磷酸和氫氧化鎂，量取一水合氫氧化鋰、草酸亞鐵和磷酸重量5 倍的去離子水，將一水合氫氧化鋰和氫氧化鎂加入到去離子水中，加入磷酸混合， 通過(guò)添加草酸和氨水調(diào)節(jié)pH = 3.2。按照終產(chǎn)物中理論碳含量3wtn/。加入相應(yīng)的蔗
糖，使其全部溶解，攪拌混合均勻，加入草酸亞鐵混合均勻得到混合漿料，快速干
燥得到反應(yīng)前驅(qū)體；
在行星式球磨機(jī)上球磨2h后，轉(zhuǎn)入管式爐中在95v"/。Ar + 5v。/。H2氣氛中，將 前驅(qū)體250 。C預(yù)燒5 h，自然冷卻后球磨4 h得到粉末材料；
再以10°C/min升溫至70(TC恒溫煅燒10 h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極 材料磷酸鐵鋰。
產(chǎn)物的XRD如圖1中a曲線所示，由圖1可知，采用此方法制備出了純相的 橄欖石型磷酸鐵鋰正極材料，該產(chǎn)物中無(wú)雜質(zhì)峰。
以鋰片為負(fù)極，將所得的產(chǎn)物組裝成實(shí)驗(yàn)電池，不同倍率下的首次充放電曲線 圖2所示，由圖2可知，以0.1C倍率充放電，電壓范圍在2.5 4.2 V，放電容量 達(dá)到165 mAh/g， 1C放電容量為133 mAh/g， 2C放電容量達(dá)到121 mAh/g。
本實(shí)施例的磷酸鐵鋰的掃描電鏡圖如圖5所示。
實(shí)施例2
一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法包括.-
將鋰、鐵、磷按照摩爾比h l.. 1的計(jì)量比分別稱(chēng)取醋酸鋰、醋酸亞鐵、磷酸，將磷酸用醋酸鋰、醋酸亞鐵和磷酸重量1倍的去離子水稀釋?zhuān)缓笤跀嚢璧那闆r下
加入醋酸鋰，通過(guò)滴加醋酸和尿素調(diào)節(jié)溶液pH=3.2,待溶液體系穩(wěn)定后，按照碳 含量6wtM加入相應(yīng)的環(huán)氧樹(shù)脂，使其全部溶解，攪拌混合均勻，快速干燥，得到 含鋰、磷的復(fù)合物；
將所得復(fù)合物粉料與醋酸亞鐵混合均勻，得到前驅(qū)體，球磨4h后，轉(zhuǎn)入管式 爐中在N2氣氛中，將前驅(qū)體350 。C預(yù)燒10h，自然冷卻后球磨2h得到粉末材料；
再以20°C/min升溫至60(TC恒溫煅燒18 h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極 材料磷酸鐵鋰。
產(chǎn)物的XRD如圖1中b曲線所示，由圖1可知，采用此方法制備出了純相的 正交晶系橄欖石型磷酸鐵鋰正極材料，該產(chǎn)物中無(wú)雜質(zhì)峰。
以鋰片為負(fù)極，將所得的產(chǎn)物組裝成實(shí)驗(yàn)電池，恒電流測(cè)試它的循環(huán)性能，如 圖3所示，由圖3可知，以0.1C倍率充放電，電壓范圍在2.5 4.2 V，電池穩(wěn)定 后的放電容量達(dá)到150 mAh/g，循環(huán)50周后，容量基本保持不變，體現(xiàn)出了良好 的循環(huán)性能。
實(shí)施例3
一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法包括
將鋰、鐵、磷和鋯按照摩爾比1: 1: 1: 0.1的計(jì)量比分別稱(chēng)取氫氧化鋰、三 氧化二鐵、磷酸二氫銨和乙酸鋯，將磷酸二氫銨和氫氧化鋰兩種原料分別溶解于氫 氧化鋰、三氧化二鐵、磷酸二氫銨重量6倍的去離子水中，然后將兩種溶液緩慢混 合，加入乙酸鋯，通過(guò)添加草酸調(diào)節(jié)pH-3.5，按照終產(chǎn)物碳含量15wt。/。加入相應(yīng) 的聚乙烯醇，使其全部溶解，攪拌混合均勻后，加入三氧化二鐵得到均勻的漿液， 利用快速干燥法得到鋰、鐵、磷三種元素均勻分布的反應(yīng)前驅(qū)體。
不用球磨，直接轉(zhuǎn)入管式爐中，在9(VM)N2 + 10vMC2H2氣氛中，將前驅(qū)體升 溫至45(TC預(yù)燒15 h，自然冷卻后球磨8 h得到粉末材料；
再以20°C/min升溫至80(TC恒溫煅燒7 h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極材 料磷酸鐵鋰。
產(chǎn)物的XRD如圖1中c曲線所示，由圖1可知，采用此方法制備出了純相的 正交晶系橄欖石型磷酸鐵鋰正極材料，該產(chǎn)物中無(wú)雜質(zhì)峰。
以鋰片為負(fù)極，將所得的產(chǎn)物組裝成實(shí)驗(yàn)電池，不同倍率下的首次充放電曲線 如圖4所示，由圖4可知，以0.1C倍率充放電，電壓范圍在2.5 4.2 V，放電容量達(dá)到130.7 mAh/g， 0.5 C放電容量達(dá)到123.4 mAh/g， 1 C放電容量達(dá)到118.4mAh/g。
實(shí)施例4
一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法采用在液相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，再進(jìn)行高溫煅燒制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰，包括以下步驟
(1) 前驅(qū)體制備按照鋰、鐵、磷和錳的化學(xué)計(jì)量比為0.9: 1: 1: 0.07的比例稱(chēng)取磷酸鋰、硝酸鐵、磷酸和碳酸錳，將磷酸鋰、碳酸錳溶于磷酸鋰、硝酸鐵、磷酸重量3倍的去離子水中，加入磷酸，然后用醋酸和碳酸銨調(diào)節(jié)pH-2，充分反應(yīng)后，按照終產(chǎn)物碳含量lwtc/。加入羧甲基纖維素，完全溶解，加入硝酸鐵攪拌混合均勻，干燥后，球磨lh，得到含有鋰、鐵、磷和錳的前驅(qū)體混合物；
(2) 預(yù)處理將步驟(1)得到的前驅(qū)體混合物在10v%CO+90v%Ar氣氛下20(TC低溫預(yù)燒15h，自然冷卻后球磨6h得到粉末材料；
(3) 煅燒處理將步驟(2)得到的粉末材料轉(zhuǎn)入管式爐中，在與步驟(2)相同的惰性氣氛下以rC/min升溫速率加熱，在55(TC恒溫煅燒48h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。
實(shí)施例5
一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法采用在液相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，再進(jìn)行高溫煅燒制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰，包括以下步驟
(1) 前驅(qū)體制備按照鋰、鐵、磷和鎳的化學(xué)計(jì)量比為1.2: 1: 1: 0.09的比例稱(chēng)取硝酸鋰、草酸亞鐵、磷酸銨和硝酸鎳，將磷酸銨溶于硝酸鋰、草酸亞鐵、磷酸銨重量4倍的去離子水中，加入硝酸鋰、硝酸鎳，然后用草酸和碳酸氫銨調(diào)節(jié)pH=4，充分反應(yīng)后，按照終產(chǎn)物碳含量10wtn/。加入檸檬酸，完全溶解，快速干燥后，加入草酸亞鐵攪拌混合均勻，球磨10h，得到含有鋰、鐵、磷和鎳的前驅(qū)體混合物；
(2) 預(yù)處理將步驟(1)得到的前驅(qū)體混合物在10v。/。CH4+90v。/。Ar氣氛下40(TC低溫預(yù)燒4h，自然冷卻后球磨4h得到粉末材料；
(3) 煅燒處理將步驟(2)得到的粉末材料轉(zhuǎn)入管式爐中，在與步驟(2)相同的惰性氣氛下以30°C/min升溫速率加熱，在820'C恒溫煅燒5h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。
實(shí)施例6一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法包括將鋰、鐵、磷和鎂按照摩爾比1.05: 1: 1: 0.05的計(jì)量比分別稱(chēng)取氫氧化鋰、草酸亞鐵、磷酸和乙酸鎂，量取氫氧化鋰、草酸亞鐵和磷酸重量5倍的去離子水，將一水合氫氧化鋰和乙酸鎂加入到去離子水中，加入磷酸混合，通過(guò)添加草酸和氨水調(diào)節(jié)pH:3.2。按照終產(chǎn)物中理論碳含量3wt。/。加入相應(yīng)的蔗糖，使其全部溶解，攪拌混合均勻，加入草酸亞鐵混合均勻得到混合漿料，快速干燥得到反應(yīng)前驅(qū)體；在行星式球磨機(jī)上球磨2h后，轉(zhuǎn)入管式爐中在95vMAr + 5v。/。H2氣氛中，以25°C/min升溫至70(TC恒溫煅燒15 h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案類(lèi)舉出更多的實(shí)施例，如，鋰源化合物還可以選自碳酸鋰、草酸鋰、硫酸鋰中的一種，鐵源化合物還可以為硫酸亞鐵、氧化亞鐵，磷源化合物還可以選自磷酸鋰、磷酸氫二銨中的一種，摻雜金屬元素化合物還可以選自二氧化鈦、氧化鋁、乙酸鋁、碳酸鎂、乙酸鎳、二氧化鋯、碳酸鋯、氧化鈮、氧化鈷、氧化錳中的一種，導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體還可以選自葡萄糖、羥乙基纖維素、聚丙烯、碳凝膠、碳納米管、酚醛樹(shù)脂中的一種，惰性氣體還可以為乙烯。
本發(fā)明不限于此，任何基于本發(fā)明的替換和修飾都應(yīng)包括在內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征在于，該方法采用在液相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，再進(jìn)行高溫煅燒制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰，包括以下步驟(1)前驅(qū)體制備按照鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素的化學(xué)計(jì)量比為(0.9～1.2)∶1∶1∶(0～0.1)的比例稱(chēng)取鋰源、鐵源、磷源化合物和摻雜金屬元素化合物，將鋰源化合物、磷源化合物和摻雜金屬元素化合物溶于去離子水中，然后調(diào)節(jié)pH＝2～4，充分反應(yīng)后，加入導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體，完全溶解，加入鐵源化合物，攪拌混合均勻，干燥后得到含有鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素的前驅(qū)體混合物；(2)煅燒處理將得到的前驅(qū)體混合物轉(zhuǎn)入管式爐中，在惰性氣氛下以1～30℃/min升溫速率加熱，在500～900℃恒溫煅燒5～48h，自然冷卻后得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)中在調(diào)節(jié)pl^2 4，充分反應(yīng)后，加入導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體， 完全溶解，干燥后加入鐵源化合物，攪拌混合均勻，得到含有鋰、鐵、磷和摻雜金 屬元素的前驅(qū)體混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)和步驟(2)之間還可經(jīng)預(yù)處理，該預(yù)處理具體為將步驟(1)得到的前驅(qū)體混合物在惰性氣氛下200 45(TC低溫預(yù)燒4 15h，自然冷卻后 球磨2~8h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)得到的前驅(qū)體混合物還可經(jīng)球磨1 10h后再進(jìn)行后續(xù)步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)中的鋰源和磷源化合物包括鋰、磷元素共存的化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)中的鋰源化合物選自碳酸鋰、草酸鋰、氫氧化鋰、磷酸鋰、 醋酸鋰、硫酸鋰、硝酸鋰中的一種；所述的步驟(1)中的磷源化合物選自磷酸、 磷酸鋰、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸銨中的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其 特征在于，所述的步驟(1)中的鐵源化合物選自草酸亞鐵、醋酸亞鐵、硫酸亞鐵、 硝酸鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵中的一種；所述的步驟(1)中的摻雜金屬元素化 合物選自二氧化鈦、氧化鋁、乙酸鋁、氫氧化鎂、碳酸鎂、乙酸鎂、乙酸鎳、二氧 化鋯、碳酸鋯、乙酸鋯、氧化鈮、氧化鈷、碳酸錳、氧化錳、硝酸鎳中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)中的去離子水的用量為鋰源、鐵源和磷源三種化合物總質(zhì) 量的1 6倍；所述的步驟(1)中調(diào)節(jié)pH值所用的試劑選自草酸、醋酸、碳酸銨、 碳酸氫銨、氨水、尿素中的一種或幾種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其特征 在于，所述的步驟(1)中的導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體選自葡萄糖、環(huán)氧樹(shù)脂、羧甲基纖 維素、羥乙基纖維素、蔗糖、聚乙烯醇、聚丙烯、碳凝膠、碳納米管、擰檬酸、酚 醛樹(shù)脂中的一種；所述的步驟(1)中按照終產(chǎn)物中理論碳含量為lwt%~15wt%to 入導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，其 特征在于，所述的步驟(2)和預(yù)處理中的惰性氣體選自氮?dú)?、氬氣、氫氣?一氧 化碳、甲烷、乙烯、乙炔中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法，該方法采用在液相條件下合成反應(yīng)前驅(qū)體，再進(jìn)行高溫煅燒制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰，包括將鋰源、磷源化合物和摻雜元素化合物溶于去離子水中，然后調(diào)節(jié)pH＝2～4，充分反應(yīng)后，加入導(dǎo)電有機(jī)物前驅(qū)體和鐵源化合物，攪拌混合均勻，得到含有鋰、鐵、磷和摻雜金屬元素的混合物，再經(jīng)煅燒處理得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合理，操作簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝步驟很好地控制了材料的化學(xué)成分和顆粒形貌大小，提高了材料的導(dǎo)電性和鋰離子擴(kuò)散速率，合成的材料倍率充放和循環(huán)性能都得到了較大的改善，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/58GK101645504SQ20081004150
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者華 莊, 永 蔣, 兵 趙 申請(qǐng)人:兵 趙