專利名稱：用于鋰離子蓄電池的正磷酸鐵(Ⅲ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正磷酸鐵(III)，其制備，以及其用于生產(chǎn)鋰離子蓄電池所用LiFePO4陰極材料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
可充電式鋰離子蓄電池是廣泛使用的儲能器，尤其是在機動車電子領(lǐng)域中，原因 在于鋰離子蓄電池具有高能量密度，而且能產(chǎn)生3. 7伏的高額定電壓，因此鋰離子蓄電池 與常規(guī)蓄電池相比明顯更小和更輕，但是具有同等的容量。已知LiC0OpLiNiOyLiNihC0xO2 和LiMnnO4之類的尖晶石可以作為陰極材料。為了提高鋰離子蓄電池的安全性，特別是操作 期間的熱過載，開發(fā)了 LiFePOJt為陰極材料。這種材料的優(yōu)點在于，具有提高的性能，較 高的比電容，以及操作期間高的熱穩(wěn)定性。對于蓄電池陰極材料提出了純度方面的高要求，因為會在操作(充電或放電)期 間產(chǎn)生不利的氧化還原反應(yīng)的任何污染物都會對蓄電池性能產(chǎn)生負面影響。可能的污染物 的種類和濃度主要取決于生產(chǎn)陰極材料所用的原料的品質(zhì)。在陰極材料生產(chǎn)過程中，可采 取一些步驟以隨后減少雜質(zhì)，但是這種做法一般會使生產(chǎn)成本升高。因此需要使用盡可能 純的起始材料或原料來生產(chǎn)陰極材料。用于生產(chǎn)鋰離子蓄電池所用的LiFePO4的一種起始材料是正磷酸鐵，其純度和結(jié) 構(gòu)或形態(tài)對制得的陰極材料的品質(zhì)具有顯著影響。用于生產(chǎn)正磷酸鐵(III)的已知方法使用FeSO4和FeCl3作為起始材料或原料，但 是也可使用有機金屬前體化合物如FeC2O2 (Gmelins Handbuch deranorganischen Chemie, Eisen Teil B,第 773 頁及其后；US-A-3407034 ；C. Delacourt 等，Chem. Mater. 2003， 15,5051-5058 ；Zhicong Shi Electrochemicaland Solid State Letters 2005,8, A396-A399)。這些起始材料中的磷或磷酸酯/鹽(phosphate)組分通過磷酸鹽(phosphate salt)或磷酸結(jié)合。在所述方法中，總是需要加入HC1、NaOH、NH3、NaClO3或表面活性劑，以 控制獲得的產(chǎn)物的化學和物理性質(zhì)。這意味著以這種方式生產(chǎn)的材料總是包含氯離子或硫 酸根之類的陰離子，鈉或銨之類的陽離子，或有機組分。規(guī)模放大時，只能通過非常昂貴和 成本密集的純化方法去除這些雜質(zhì)。原來包含于所用原料(如FeSO4或FeCL3)中的其他陽離子污染物，如過渡金屬，一 般無法簡單地分離或洗去，因為原則上它們形成磷酸鹽，這些磷酸鹽不容易溶解，通常與所 需的磷酸鐵形成結(jié)晶。WO 02/30815描述了用于從磷酸鐵和鋰生產(chǎn)LiFePO4的方法，其中為了生產(chǎn)磷酸 鐵，通過加熱將氧化鐵溶解在85%的磷酸中。然后稀釋該溶液直至到達FePO4的溶解度極 限，該材料結(jié)晶。通過分級稀釋，傾向于分離出溶度積小于FePO4W不利的金屬磷酸鹽。這 種方法的缺點在于，需要非常高的能量輸入，而且需要大量水來沉淀產(chǎn)物。采用這種方法， 形成可溶性的鐵絡(luò)合物，該絡(luò)合物能穩(wěn)定幾周時間，只會緩慢結(jié)晶。這種做法顯著降低了產(chǎn) 物的經(jīng)濟產(chǎn)率。通過使溶液沸騰幾天的時間，可能增大產(chǎn)率，但是需要非常大量的能量。另夕卜，采用這種方法時，產(chǎn)生大量稀釋的磷酸，只能將其濃縮后再次用于該方法中。因此，從經(jīng) 濟或生態(tài)角度看，該方法都是不值得實行的。如果要將獲得的磷酸鐵產(chǎn)物用于生產(chǎn)鋰離子蓄電池所用的LiFePO4，則用于生產(chǎn) 磷酸鐵的現(xiàn)有技術(shù)方法具有更多的缺陷。關(guān)于材料適應(yīng)性的重要因素是磷酸鐵的形態(tài)和粒 度分布。沉淀磷酸鐵的現(xiàn)有技術(shù)方法通常產(chǎn)生尺寸各異的球形晶體。但是，與其他晶體形 態(tài)相比，它們的表面積較小。要用作鋰離子蓄電池中的陰極材料，具有大的晶體表面的磷酸 鐵是有利的，從而保證鋰離子以高速度和大數(shù)量透過。而且，獲得小尺寸的晶體是有利的， 從而減小鋰離子的擴散路徑和擴散時間。而且，材料的高堆密度和可壓縮性是有利的，從而 使生產(chǎn)的陰極材料具有高儲能密度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是生產(chǎn)磷酸鐵及其生產(chǎn)方法，其中克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，并 且具有上述所需性質(zhì)。通過以下方法解決了本發(fā)明的問題，其中使選自氫氧化物、氧化物、羥基氧化 物(oxidehydroxide)、水合氧化物(oxide hydrate)、碳酸鹽和堿式碳酸鹽(hydroxide carbonate)的鐵(II)-、鐵(III)-或混合的鐵(II，III)-化合物與5-50%濃度范圍的磷 酸反應(yīng)，通過加入氧化劑將反應(yīng)之后存在的任何鐵(II)都轉(zhuǎn)化成鐵(III)，從反應(yīng)混合物 分離出固體正磷酸鐵(III)。為了使雜質(zhì)產(chǎn)率保持較低，使用具有最高可能純度的磷酸水溶液。在本發(fā)明的一種實施方式中，正磷酸鐵(III)是小片形狀的晶體。這些晶體優(yōu)選 具有幾百納米范圍內(nèi)的小的厚度，優(yōu)選小于300納米，特別優(yōu)選小于200納米，更優(yōu)選小 于100納米。小片形狀的晶體在垂直于厚度的兩個維度中的尺寸在亞微米范圍內(nèi)，優(yōu)選 200-1000納米范圍內(nèi)，特別優(yōu)選300-900納米，更優(yōu)選400-800納米。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，所用鐵化合物作為粉末狀原料直接與磷酸混合并反應(yīng)。 或者，還可以首先通過初步沉淀，然后進一步作為濾餅進行處理，即與磷酸混合，制備新鮮 的鐵化合物。根據(jù)原料的含濕量和種類，可以使用不同濃度的磷酸。根據(jù)本發(fā)明，磷酸的使用濃 度在5-50%范圍內(nèi)。較低的濃度達不到鐵化合物至正磷酸鐵的所需反應(yīng)速度。如果磷酸濃 度太高，則所需正磷酸鐵保留在溶液中，無法以可接受的時間、品質(zhì)和/或形態(tài)結(jié)晶出來。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，鐵化合物與磷酸的反應(yīng)在大約8-23%的磷酸濃 度范圍內(nèi)進行。這種磷酸濃度對應(yīng)于純磷酸的密度在1.042-1. 133克/升范圍內(nèi)。通過將鐵原料與磷酸混合，開始時獲得懸浮液，該懸浮液因為原料的一部分固體 物質(zhì)而帶有顏色或呈渾濁狀態(tài)。在本發(fā)明的一種實施方式中，然后將該懸浮液加熱至升 高的反應(yīng)溫度。在本發(fā)明的一種實施方式中，鐵化合物與磷酸的反應(yīng)在50-180°C、優(yōu)選 60-150°C、特別優(yōu)選70-120°C的溫度范圍內(nèi)進行。鐵化合物與磷酸的反應(yīng)在較短的時間內(nèi)發(fā)生。在本發(fā)明的一種實施方式中，鐵化 合物與磷酸的反應(yīng)進行0. 5-120分鐘、優(yōu)選1-60分鐘、特別優(yōu)選2-30分鐘?？梢酝ㄟ^淺黃 至粉紅色調(diào)的顏色變化確定反應(yīng)終點。在本發(fā)明的一種實施方式中，在徹底混合反應(yīng)起始材料、優(yōu)選進行攪拌的條件下進行鐵化合物與磷酸的反應(yīng)。為了實現(xiàn)這種條件，可以使用適合于這種應(yīng)用的本領(lǐng)域已知 的任何混合器和攪拌器。還可有利地使用噴射混合器、均化器、流動反應(yīng)池等，使反應(yīng)起始 材料徹底混合和/或運動。 通過使用鐵(II)、鐵(III)或混合的鐵(II，III)化合物作為起始材料生產(chǎn)根據(jù)本 發(fā)明的正磷酸鐵(III)。根據(jù)所用化合物及其用量，與磷酸發(fā)生反應(yīng)之后，反應(yīng)混合物含有 或多或少的鐵(II)。根據(jù)本發(fā)明，通過加入氧化劑將其轉(zhuǎn)化成鐵(III)。可使用任何合適的 氧化劑將鐵(II)氧化成鐵(III)。在本發(fā)明的一種實施方式中，通過加入過氧化氫(H2O2) 對可能存在的任何鐵(II)進行氧化。在本發(fā)明的另一種實施方式中，通過供應(yīng)空氣或相當 純凈的氧進行氧化。在本發(fā)明的又一種實施方式中，通過供應(yīng)臭氧進行氧化。通過加入合適 的氧化劑進行氧化優(yōu)選在鐵化合物與磷酸的反應(yīng)結(jié)束之后直接進行。在氧化反應(yīng)中，可以 將反應(yīng)混合物的溫度保持在之前為鐵化合物與磷酸反應(yīng)而設(shè)定的溫度或者接近該溫度。或 者，氧化反應(yīng)可以在將反應(yīng)混合物冷卻至室溫或室溫以下后進行。但是，在升高的溫度下， 氧化反應(yīng)的過程通常更容易且更快，因此，優(yōu)選在升高的溫度下進行氧化反應(yīng)。進行氧化反應(yīng)直至反應(yīng)混合物中檢測不到留下的鐵(II)，或?qū)嶋H上沒有鐵(II)。 然后從反應(yīng)混合物分離出正磷酸鐵(III)。在本發(fā)明的一種實施方式中，通過過濾從反應(yīng) 混合物分離出正磷酸鐵(III)。在本發(fā)明的另一種實施方式中，通過沉降、離心或者上述分 離方法的組合從反應(yīng)混合物分離正磷酸鐵(III)。然后在升高的溫度和/或在降低的壓力 下，方便地對從反應(yīng)混合物分離出的正磷酸鐵(III)進行干燥。或者，分離之后，還可以有 利地對潮濕形式的正磷酸鐵(III)進行進一步的處理。根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)制備方法與其他已知的磷酸鐵(III)制備方法相比 具有一些生態(tài)和經(jīng)濟方面的優(yōu)點。分離正磷酸鐵(III)之后留下的母液基本不含污染性的 轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，例如硫酸鹽或氯化物，在已知的現(xiàn)有技術(shù)方法中，使用硫酸鐵或氯化鐵作為起始 材料，會留下這些污染性的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。因此，可以通過加入濃縮的磷酸，將來自根據(jù)本發(fā)明 方法的母液再次調(diào)節(jié)至所需濃度，因此可以在該方法中完全再循環(huán)。這種做法節(jié)約了金錢 并且防止不利的浪費。相對于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知方法生產(chǎn)的正磷酸鐵(III)，在組成或雜質(zhì)方面，根據(jù) 本發(fā)明的正磷酸鐵(III)還具有不同的結(jié)構(gòu)。其中，所用起始材料包括鐵(II)、鐵(III) 和混合的鐵(II，III)化合物，它們選自氫氧化物、氧化物、羥基氧化物、水合氧化物、碳酸 鹽和堿式碳酸鹽等。不同于本發(fā)明，用于生產(chǎn)正磷酸鐵(III)的已知現(xiàn)有技術(shù)方法采用硫 酸鐵或含硫酸鹽的原料等，通過苛性鈉溶液控制反應(yīng)的PH值變化。由此獲得的磷酸鐵產(chǎn) 物包含大量硫酸根和鈉的殘余物，而這些殘余物對由該磷酸鐵生產(chǎn)的鋰離子蓄電池所用的 LiFePO4陰極材料的性能產(chǎn)生負面影響。在本發(fā)明的一種實施方式中，正磷酸鐵(III)的硫含量小于300ppm。在本發(fā)明的 另一種實施方式中，正磷酸鐵(III)的硝酸鹽含量小于lOOppm。主要以硫酸鹽形式存在 的過量的硫以及過量的硝酸鹽含量會對由該正磷酸鐵(III)生產(chǎn)的鋰離子蓄電池所用的 LiFePO4陰極材料的品質(zhì)產(chǎn)生負面影響，因為這些陰離子產(chǎn)生不利的氧化還原反應(yīng)。在本發(fā) 明的另一種實施方式中，正磷酸鐵(III)的鈉含量和鉀含量分別小于300ppm。鈉陽離子和 鉀陽離子也會對由該正磷酸鐵(III)生產(chǎn)的LiFePO4陰極材料的品質(zhì)產(chǎn)生負面影響，因為 它們會占據(jù)鋰位置。
因此，根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)物即根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)的性質(zhì)受到其生產(chǎn)方法以及所用起始材料的顯著影響，不同于現(xiàn)有技術(shù)的正磷酸鐵(III)。根據(jù)一般已知的方法由硫酸鐵或氯化鐵生產(chǎn)的正磷酸鐵(III)也具有不同的晶 體結(jié)構(gòu)。X射線結(jié)構(gòu)檢測顯示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)由硫酸鐵或氯化鐵生產(chǎn)的正磷酸鐵(III)主 要是準紅磷鐵礦(metastrengite)〗結(jié)構(gòu)，有少部分的紅磷鐵礦(strengite)和準紅磷鐵礦 11(磷鐵礦(phosphosiderite))。另一方面，對根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的正磷酸鐵(III)進行X 射線結(jié)構(gòu)檢測證明，后者主要是準紅磷鐵礦II結(jié)構(gòu)(磷鐵礦)，有非常少或無法檢測到部分 的紅磷鐵礦和準紅磷鐵礦I。在根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)的一種實施方式中，大于80重量％、優(yōu)選大于90 重量％、特別優(yōu)選大于95重量％的正磷酸鐵(III)以準紅磷鐵礦II (磷鐵礦)晶體結(jié)構(gòu)存在。上述三種正磷酸鐵(III)同素異形類型(準紅磷鐵礦I、準紅磷鐵礦II和紅磷鐵 礦)的產(chǎn)生在文獻中進行了描述，很難獲得純相體系(C.Delacourt等，Chem. Mater. 2003, 15，5051-5058)。鑒于文獻中表達的保留意見，發(fā)明人現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，通過采用本文所述的方法， 可以在僅由磷酸確定的PH值范圍內(nèi)，將磷酸鐵(III)以準紅磷鐵礦II結(jié)構(gòu)表達成明顯更 純的形式。根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)具有準紅磷鐵礦II結(jié)構(gòu)的小片形狀的形態(tài)。與球 形顆粒相比，這種結(jié)構(gòu)使得可以更緊密地堆積晶體和顆粒，使排斥體積更小。采用根據(jù)本發(fā) 明的正磷酸鐵(III)，可實現(xiàn)高堆密度，這對于用于LiFePO4陰極材料是特別有利的。晶體 小片較小的厚度保證了例如LiFePO4生產(chǎn)期間的較快反應(yīng)速率以及完成的陰極材料的較高 的性能，因為與常規(guī)材料相比，可以顯著減小鋰離子的擴散路徑和擴散時間。在一種實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)至少在一個維度上的平均初級 粒度小于1微米，優(yōu)選小于500納米，特別優(yōu)選小于100納米。而且，在一種優(yōu)選的實施方 式中，根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)的堆密度大于600克/升、優(yōu)選大于800克/升、特別 優(yōu)選大于1000克/升。由此，根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)顯示非常細的初級粒度，但是同時具有非常 高的堆密度。不同于現(xiàn)有技術(shù)，這是令人吃驚的。根據(jù)一般已知方法由硫酸鐵或氯化鐵生 產(chǎn)的正磷酸鐵(III)的初級粒度通常大于1微米，還能實現(xiàn)大于1000克/升的高堆密度。 如果采用這些基于硫酸鐵或氯化鐵的已知方法來生產(chǎn)相應(yīng)的具有亞微米范圍內(nèi)的較小初 級粒度的正磷酸鐵(III)，則只能獲得最高至400克/升的較小的堆密度。其原因據(jù)推測在 于顆粒形態(tài)和粒度分布受到晶體結(jié)構(gòu)的影響。根據(jù)一般已知方法由硫酸鐵或氯化鐵生產(chǎn)的 磷酸鐵(III)的形態(tài)主要由球形顆粒組成，而根據(jù)本發(fā)明的正磷酸鐵(III)具有上述含有 高比例的帶角的、片形晶體的形態(tài)(參見圖Ia和2a)。本發(fā)明包括如本文和所附權(quán)利要求中所述的正磷酸鐵(III)產(chǎn)物，還包括如本文所 述的正磷酸鐵(III)生產(chǎn)方法，以及其用于生產(chǎn)鋰離子蓄電池所用的LiFePO4陰極材料的應(yīng) 用。而且，本發(fā)明包括通過使用如本文所述和要求權(quán)利的正磷酸鐵(III)生產(chǎn)的用于鋰離子 蓄電池的LiFePO4陰極材料，以及包含上述種類的LiFePO4陰極材料的鋰離子蓄電池。通過以下實施例，本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和實施方式將是顯而易見的，這些實施 例描述了本發(fā)明但是并不意在形成限制。
附圖
簡要描述圖Ia顯示按照已知現(xiàn)有技術(shù)方法由Fe (I I)S04和磷酸生產(chǎn)的具有準紅磷鐵礦I晶 體結(jié)構(gòu)的正磷酸鐵(III)的掃描電子顯微鏡照片。圖Ib顯示圖Ia的正磷酸鐵(III)的XRD圖譜。圖2a顯示根據(jù)本發(fā)明由實施例1的FeO生產(chǎn)的正磷酸鐵(III)的掃描電子顯微鏡照片，該FeO主要以準紅磷鐵礦II晶體結(jié)構(gòu)存在。圖2b顯示圖2a的正磷酸鐵(III)的XRD圖譜。
實施例實施例1將2. 4升密度為1. 121克/升的磷酸溶液加熱至92 °C，然后與130克 Fe3O4 (FarbuHuzhou Huaman Chem. Ind. Co. Ltd.)混合。攪拌該反應(yīng)混合物，11分鐘之后發(fā) 生顏色變化，變成灰色，表明反應(yīng)結(jié)束。然后在預(yù)先設(shè)定的溫度下，在6分鐘內(nèi)逐滴加入35 毫升35%的H2O2，以將反應(yīng)混合物中存在的鐵(II)氧化成鐵(III)。使用Merck的合適測 試條監(jiān)控反應(yīng)混合物中的鐵(II)含量。一旦無法檢測到鐵(II)，立刻將粉紅-灰色的制備 物攪拌15分鐘。顏色變成粉紅色。過濾出產(chǎn)物，在大氣壓下在150°C干燥。濕產(chǎn)量370克干產(chǎn)量305克產(chǎn)率％:96.7堆密度920克/升實施例2將1升密度為1. 133克/升的磷酸溶液加熱至95°C，然后與92克新鮮沉淀的氫氧 化鐵(固體含量約63% )混合。5分鐘之后，發(fā)生顏色變化，變成灰色。在預(yù)先設(shè)定的溫度 下，在4分鐘時間內(nèi)逐滴加入22毫升35%的H202。然后將反應(yīng)混合物在100°C保持19分 鐘，直至顏色變成粉紅色。過濾出產(chǎn)物，在環(huán)境壓力下在150°C干燥。濕產(chǎn)量214克干產(chǎn)量124克產(chǎn)率％:約93體相密度890克/升實施例3將2. 7升密度為1. 09克/升的磷酸加熱至90°C，然后與200克新鮮沉淀的堿式碳 酸鐵(iron hydroxide carbonate)濾餅(固體含量約48% )混合。在分批加料期間，溫度 升高至96°C。5分鐘之后，發(fā)生顏色變化，變成紅-灰色。然后在4分鐘時間內(nèi)加入20克 35%的吐02。同樣使用Merck的合適測試棒監(jiān)控鐵(II)的含量。然后攪拌沉積物15分鐘， 過濾，在環(huán)境壓力下在150°C干燥。濕產(chǎn)量193克干產(chǎn)量128克產(chǎn)率％:約96堆密度810克/升
權(quán)利要求
一種通式為FePO4xnH2O(n≤2.5)的正磷酸鐵(III)，通過以下方法生產(chǎn)，所述方法中使選自氫氧化物、氧化物、羥基氧化物、水合氧化物、碳酸鹽和堿式碳酸鹽的鐵(II)、鐵(III)或混合的鐵(II，III)化合物與5-50％濃度范圍內(nèi)的磷酸反應(yīng)，通過加入氧化劑將反應(yīng)之后存在的任何鐵(II)轉(zhuǎn)化成鐵(III)，和從反應(yīng)混合物分離出固體正磷酸鐵(III)。
2.如權(quán)利要求1所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，所述鐵化合物與磷酸的反應(yīng)在 50-180°C、優(yōu)選60-150°C、特別優(yōu)選70_120°C的溫度范圍內(nèi)進行。
3.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，所述鐵化合物與磷 酸的反應(yīng)在劇烈混合條件下進行。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，所述鐵化合物與磷 酸的反應(yīng)進行0. 5-120分鐘、優(yōu)選1-60分鐘、特別優(yōu)選2-30分鐘的時間。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，所述鐵化合物與磷 酸的反應(yīng)在8-23 %的濃度范圍內(nèi)進行。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，通過加入過氧化氫 (H2O2)或者通過供應(yīng)空氣、純氧或臭氧，對存在的任何鐵(II)進行氧化。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，從反應(yīng)混合物分離 正磷酸鐵(III)之后，在升高的溫度和/或減小的壓力條件下干燥該正磷酸鐵(III)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，大于80重量％、優(yōu)選 大于90重量％、特別優(yōu)選大于95重量％的正磷酸鐵(III)以準紅磷鐵礦11(磷鐵礦)晶 體結(jié)構(gòu)存在。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，在至少一個維度上， 其平均初級粒度小于1微米，優(yōu)選小于500納米，特別優(yōu)選小于100納米。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，其堆密度大于600 克/升，優(yōu)選大于800克/升，特別優(yōu)選大于1000克/升。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，其鈉含量和鉀含量 各自小于300ppm。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，其硫含量小于 300ppmo
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)，其特征在于，其硝酸鹽含量小于 IOOppm0
14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)在生產(chǎn)鋰離子蓄電池所用的 LiFePO4陰極材料方面的應(yīng)用。
15.通過使用如前述權(quán)利要求中任一項所述的正磷酸鐵(III)生產(chǎn)的用于鋰離子蓄電 池的LiFePO4陰極材料。
16.一種制備如權(quán)利要求1-13中任一項所述的正磷酸鐵(III)的方法。
17.鋰離子蓄電池，包含如權(quán)利要求15所述的LiFePO4陰極材料。
全文摘要
通式為FePO4x nH2O(n≤2.5)的正磷酸鐵(III)，其通過一種方法制備，該方法中，使選自氫氧化物、氧化物、羥基氧化物、水合氧化物、碳酸鹽和堿式碳酸鹽的鐵(II)-、鐵(III)-或混合的鐵(II，III)化合物與5-50％濃度范圍內(nèi)的磷酸反應(yīng)，在反應(yīng)之后，通過加入氧化劑將存在的任何鐵(II)轉(zhuǎn)化成鐵(III)，從反應(yīng)混合物分離出固體正磷酸鐵(III)。
文檔編號H01M10/0525GK101821197SQ200880112324
公開日2010年9月1日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者D·庫梅特, G·布勒, J·馬克曼, R·維森博斯基 申請人:化學制造布敦海姆兩合公司