鋰離子電池的磷酸亞鐵前驅(qū)物及使用其制備的磷酸鋰鐵粉末的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種鋰離子電池的磷酸亞鐵粉末、及使用其制備的磷酸鋰鐵粉末及其制備方法。其中，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末如下列化學(xué)式（I)所示：Feo3_x)Mx(P04)2?yH20(I)其中，M包含一種或以上的金屬，且該金屬是選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、A1、Ga、In、Be、Mg、Ca、Sr、B及Nb所組成的群組，0=x<l.5，y為0至8的整數(shù)，且磷酸亞鐵粉末是由復(fù)數(shù)片狀粉末組成，每一片狀粉末的長(zhǎng)度為0.2-10ym，且每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比介于14至500之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鋰離子電池的磷酸亞鐵前驅(qū)物及使用其制備的磷酸鋰鐵粉 末
[0001] 本發(fā)明主張2〇13年6月3日申請(qǐng)的美國(guó)第13/908,393號(hào)優(yōu)先權(quán),其內(nèi)容全數(shù)并 入本發(fā)明，以供參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明是關(guān)于一種鋰離子電池的磷酸亞鐵前驅(qū)物、使用其制備的磷酸鋰鐵粉末、 及其制作方法，尤其指~'種具有1?長(zhǎng)度對(duì)厚度比（length to thickness ratio)的用于制 備鋰離子電池的磷酸亞鐵前驅(qū)物、使用其制備的磷酸鋰鐵粉末、及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，隨著各種可攜式電子裝置的發(fā)展，對(duì)于能量?jī)?chǔ)存技術(shù)的關(guān)注也日益漸增。 其中，電池為可攜式電子裝置主要的電力來(lái)源之一，尤其是目前最大宗的手機(jī)、筆記本電腦 等可攜式電子產(chǎn)品，均采用小型二次電池做為電力來(lái)源。除了可攜式電子裝置外，目前二次 電池亦應(yīng)用在電動(dòng)車(chē)上。
[0004]于現(xiàn)今所使用的二次電池中，以1"0年初期所發(fā)展的鋰二次電池（或鋰離子電 池）成為眾所矚目的焦點(diǎn)。早期的鋰離子電池是采用LiCo02做為陰極材料，因其具有高 工作電壓、平穩(wěn)充放電壓的優(yōu)點(diǎn)，故大量應(yīng)用在可攜式產(chǎn)品。而后，更發(fā)展出以橄欖石結(jié)構(gòu) LiFeP04和尖晶石結(jié)構(gòu)LiMn204做為陰極材料的鋰離子電池。相較于以 LiC〇〇2做為陰極材 料，以L(fǎng)iFeP04和LiMn204做為陰極材料可更具有較佳安全性、較多充放電次數(shù)、較低成本等 優(yōu)點(diǎn)。
[0005]雖然LiMnA具有成本低、安全性佳等優(yōu)勢(shì)，但在深度放電時(shí)易發(fā)生姜-泰勒 (Jahr^Teller)效應(yīng)，導(dǎo)致尖晶石崩壞而影響電池循環(huán)性能。LiFeP04除了擁有低成本和安 全性高等兩項(xiàng)優(yōu)勢(shì)外，理論電容量甚至比LiMn 204更高，而可用于需大電流及高功率的裝置 上。同時(shí)，LiFeP04更具有無(wú)毒且環(huán)保的特性，且高溫特性佳，故為目前最優(yōu)異的鋰離子電池 陰極材料之一。目前的以L(fǎng)iFeP0 4做為陰極材料的鋰離子電池，其平均放電電壓為& 4? 3· 7V vs. Li+/Li〇
[0006]吊見(jiàn)的鋰咼子電池結(jié)構(gòu)包含：一陰極、一陽(yáng)極、一隔離板及一含裡鹽的電解質(zhì)。其 中，鋰離子電池是依循鋰的嵌埋-脫嵌機(jī)制進(jìn)行電池的充放電，其充放電機(jī)制如下式（1)及 (Π )所示。
[0007] 充電：LiFeP04_x Li+-xe - X FeP04+(i-x)LiFeP04(I)
[0008] 放電：FeP04+x Li++xe_ - x LiFeP〇4+(i-x);pep〇4(ii)
[0009]當(dāng)充電時(shí)，鋰離子會(huì)脫離LiFeP〇4結(jié)構(gòu)；而當(dāng)放電時(shí)，鋰離子會(huì)再進(jìn)入LiFeP〇4結(jié) 構(gòu)。因此，鋰離子電池的充放電是一個(gè)LiFeP〇4/FeP〇4兩相過(guò)程。
[0010]現(xiàn)今多采用固態(tài)法制備LipeP〇4粉末。然而，固態(tài)法的燒結(jié)溫度卻與產(chǎn)物性質(zhì)極 為相關(guān)。若燒結(jié)溫度在7〇〇°C以下，燒結(jié)前原料要充分混合，否則會(huì)導(dǎo)致Fe3+雜質(zhì)相；但若 燒結(jié)溫度低于_°C，產(chǎn)物平均粒徑小于 3〇 μ m，溫度-提高，粒徑分布就大于3Q μ m，麵 再加入后續(xù)研磨及過(guò)篩的步驟使產(chǎn)物粒徑介于1 μ m到1〇 μ m間，以篩選出某特定尺寸范圍 的粉末以制作電池。因此，目前所使用的固態(tài)法制備磷酸鋰鐵粉末，除了須經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨及 過(guò)篩步驟因而導(dǎo)本增加，更面臨所制得的磷酸鋰鐵粉末尺寸范圍大、不均勻等問(wèn)題。 [00 11]因此，目前亟需發(fā)展出一種以簡(jiǎn)便方法制作的鋰離子電池用的微米、次微米、甚至 納米尺寸陰極材料，除了可提升電池的充放電效率外，更可降低鋰離子電池的制作成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種用以制作鋰離子電池陰極材料的磷酸亞鐵粉末及其 制作方法，以提供一種具納米、次微米或微米尺寸并具有高長(zhǎng)度對(duì)厚度比且可應(yīng)用于現(xiàn)有 磷酸鋰鐵粉末工藝的磷酸亞鐵前驅(qū)物。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋰離子電池的磷酸鋰鐵粉末及其制作方法，其中 磷酸鋰鐵粉末是由本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末所制成。因此，燒結(jié)后的粉體因具有納米、次微米 或微^尺寸且尺寸均勻，故無(wú)須后續(xù)機(jī)械研磨及過(guò)篩步驟。同時(shí)，所得到的磷酸鋰鐵粉末亦 具有高長(zhǎng)度對(duì)厚度比，進(jìn)而得以提升鋰離子電池的充放電特性。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末的制作方法，包括下列步驟：
[0015] (A)提供一磷前驅(qū)物溶液，其中該磷前驅(qū)物溶液包括一磷前驅(qū)物；
[0016] (B)添加一弱堿化合物至該磷前驅(qū)物溶液中以得到一混合溶液；以及
[0017] (C)加入一亞鐵化合物至該混合溶液中，以制得一磷酸亞鐵粉末。
[0018]此外，本發(fā)明亦提供一種以上述工藝所制得的磷酸亞鐵粉末，以應(yīng)用于制作鋰離 子電池陰極材料上。其中，本發(fā)明的用以制作鋰離子電池陰極材料的磷酸亞鐵粉末，如下列 化學(xué)式⑴所示：
[0019] Fe(3_x)Mx(P04)2 · yH20(I)
[0020] 其中，μ包含一種或以上的金屬，且該金屬是選自由Μη、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、 Zn、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、Al、Ga、In、Be、Mg、Ca、Sr、B、及 Nb 所組成的群組， 0含χ<1. 5,y為0至8的整數(shù)，且磷酸亞鐵粉末是由復(fù)數(shù)片狀粉末組成，每一片狀粉末的長(zhǎng) 度為0. 2-10 μ m，且每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比介于14至500之間。
[0021] 再者，本發(fā)明還提供一種以上述磷酸亞鐵粉末作為鐵前驅(qū)物以制作鋰離子電池的 磷酸鋰鐵粉末的制作方法，包括下列步驟：
[0022] (a)提供上述的磷酸亞鐵粉末；
[0023] (b)將磷酸亞鐵粉末與一鋰前驅(qū)物混合，以制得一混合粉末；以及
[0024] (c)熱處理混合粉末，以制得一磷酸鋰鐵粉末。
[0025] 經(jīng)由本發(fā)明上述磷酸鋰鐵粉末的制作方法，本發(fā)明所制得的磷酸鋰鐵粉末如下列 化學(xué)式（II)所示：
[0026] LiFe(1_a)MaP04(II)
[0027] 其中，Μ包含一種或以上的金屬，且該金屬是選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、 Zn、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、Al、Ga、In、Be、Mg、Ca、Sr、B、及 Nb 所組成的群組， 0 S a<0. 5,且磷酸鋰鐵粉末是由復(fù)數(shù)片狀粉末組成，每一片狀粉末的長(zhǎng)度為〇· 2-10 μ m，且 每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比介于11至400之間。
[0028] 本發(fā)明提供的一種用以制作鋰離子電池磷酸鋰鐵粉末的磷酸亞鐵前驅(qū)物，其具有 納米、次微米或微米級(jí)尺寸且尺寸相當(dāng)均勻，且特別具有高長(zhǎng)度對(duì)厚度比。以往工藝所使用 的磷酸亞鐵或磷酸鐵前驅(qū)物，因其粉末顆粒較大且不均勻，故往往需經(jīng)過(guò)十小時(shí)以上的燒 結(jié)（即，熱處理工藝）時(shí)間，始可將磷酸亞鐵或磷酸鐵前驅(qū)物完全轉(zhuǎn)換為磷酸鋰鐵。此外， 公知燒結(jié)后所形成的粉體尺寸往往過(guò)大，必須經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨及過(guò)篩步驟，才可使磷酸鋰鐵 粉末尺寸介于Ιμπι至lOum之間。然而，本發(fā)明提供一種尺寸小、均勻、高長(zhǎng)度與厚度比、 且具有特殊外型的磷酸亞鐵粉末，在數(shù)小時(shí)（少于10小時(shí)）內(nèi)即可將磷酸亞鐵前驅(qū)物完全 轉(zhuǎn)換為磷酸鋰鐵，故可大幅縮短燒結(jié)時(shí)間。此外，于燒結(jié)后，所得到的磷酸鋰鐵粉末仍保有 與磷酸亞鐵前驅(qū)物相似的外型及尺寸，故無(wú)須經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨及過(guò)篩步驟，即可制得鋰離子 電池的陰極材料。通過(guò)使用本發(fā)明的磷酸亞鐵前驅(qū)物制作磷酸鋰鐵粉末時(shí)，因可縮短燒結(jié) 時(shí)間，且無(wú)須經(jīng)過(guò)機(jī)械研磨及過(guò)篩步驟，故可大幅降低鋰離子電池的制作成本。同時(shí)，因本 發(fā)明的磷酸亞鐵粉末還可直接應(yīng)用于現(xiàn)有的磷酸鋰鐵粉末生產(chǎn)在線(xiàn)，故可大幅減省重新設(shè) 廠(chǎng)的設(shè)備費(fèi)用，而直接以較低成本方式大量生產(chǎn)。
[0029] 于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末或磷酸鋰鐵粉末中，復(fù)數(shù)片狀粉末可由獨(dú)立片狀粉末、 其中一端是相互連接的片狀粉末、中間相互連接的片狀粉末、或其中一端是相互連接至同 一核心的片狀粉末所組成。更佳為，復(fù)數(shù)片狀粉末為獨(dú)立片狀粉末。
[0030] 此外，于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末或磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀粉末的厚度可小于 60nm(如：1-60nm)。較佳為，每一片狀粉末的厚度為l-50mn。更佳為，每一片狀粉末的厚度 為4-45nm。最佳為，每一片狀粉末的厚度為7-35nm。由于片狀粉末具有納米尺度的厚度， 故部分片狀粉末呈現(xiàn)透明或半透明。
[0031] 再者，于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末或磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度 比可介于10至500之間。
[0032]以本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末而言，每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比較佳是介于14至 500之間；更佳是介于20至400之間；且最佳是介于25至250之間。
[0033]以本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末而言，每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比較佳是介于11至 400之間；且更佳是介于30至400之間。
[0034]由于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末的厚度具有納米尺度，故制備磷酸鋰鐵時(shí)所需的燒結(jié) 時(shí)間可大幅降低，且更無(wú)須進(jìn)行研磨及過(guò)篩的步驟。此外，由于所形成的磷酸鋰鐵粉末亦具 有納米尺度，故所制得的鋰離子電池的充放電效率亦可大幅提升。
[0035] 再者，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末為結(jié)晶型磷酸亞鐵粉末，其結(jié)晶百分比可超過(guò)10%。
[0036] 此外，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末的X光繞射圖譜與公知磷酸亞鐵塊材不相同。更具 體而言，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末具有包括在約18. 32、19· 84、23· 24、28· 24、30· 32、33· 34、 35.88、37_2〇、39.36、4〇.94、及41.82的20(。）繞射角的特征峰的乂光繞射圖案。較佳 為，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末還具有包括在約20. 72、22· 12、24· 86、27· 08、34· 3、及44. 14的 2 Θ (° )繞射角的特征峰的X光繞射圖案。
[0037] 于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末的制作方法中，于步驟（C)中，可更加入至少一種摻雜 金屬化合物至該混合溶液中，以制得一經(jīng)摻雜的磷酸亞鐵粉末，其中磷酸亞鐵粉末中的摻 雜金屬可提升后續(xù)所制得的磷酸鋰鐵粉末的導(dǎo)電性。其中，摻雜金屬化合物對(duì)亞鐵化合物 的摩爾比可介于1:1至1:999之間，即摻雜金屬化合物的摩爾含量為亞鐵化合物摩爾含量 的0. 1-50%。較佳為，摻雜金屬化合物對(duì)亞鐵化合物的摩爾比是介于1:4至1:99,即摻雜金 屬化合物的摩爾含量為亞鐵化合物摩爾含量的1-20%之間。此外，摻雜金屬化合物可為Mn、 Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、Al、Ga、In、Be、Mg、Ca、Sr、 B、或Nb的任何金屬鹽類(lèi)。較佳為，摻雜金屬化合物為上述摻雜金屬元素的硫酸金屬鹽、碳 酸金屬鹽、硝酸金屬鹽、草酸金屬鹽、醋酸金屬鹽、氯化鹽、溴化鹽、或碘化鹽。更佳為，摻雜 金屬化合物為上述摻雜金屬元素的硫酸金屬鹽。最佳為，摻雜金屬化合物為Mn、Cr、Co、Cu、 Ni、Zn、A1、或Mg的硫酸金屬鹽。
[0038] 因此，于本發(fā)明所提供的磷酸亞鐵粉末及磷酸鋰鐵粉末中，化學(xué)式（I)及化學(xué)式 (II)的Μ分別包括一種或以上的金屬，且該金屬較佳是選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、Zn、Al、& Mg所組成的群組；更佳是選自由Mn、Co、Cu、Zn、Al、Ni、及Mg所組成的群組。再者，于化學(xué) 式⑴中，較佳為，〇 S x<〇. 5。此外，于化學(xué)式（II)中，較佳為，0 S a<0. 15。
[0039] 于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末的制作方法中，于步驟（C)后可還包括一步驟（Cl):清 洗磷酸亞鐵粉末。其中，可使用乙醇、水、或其混合物清洗磷酸亞鐵粉末。較佳是使用去離 子水清洗磷酸亞鐵粉末。此外，于磷酸亞鐵粉末的制作方法的步驟（C1)后可還包括一步驟 (C2):烘千所制得的磷酸亞鐵粉末。在此，隨著烘干溫度提高，可減少烘千時(shí)間。較佳為，是 于40-120°C下進(jìn)行烘干5-100小時(shí)。更佳為，是于50-70°C下進(jìn)行烘干7-60小時(shí)。
[0040] 于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末及磷酸鋰鐵粉末中，磷酸亞鐵粉末及磷酸鋰鐵粉末的每 一片狀粉末的長(zhǎng)度可為〇· 2-10 μ m，較佳為0· 2-5 μ m,更佳為0· 3-5 μ m，再佳為0. 4-4 μ m， 且最佳為0. 5-4 μ m。此外，于本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末中，磷酸鋰鐵粉末是具有橄欖石結(jié)構(gòu) (olivine structure)〇
[0041] 再者，于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末及磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，磷前驅(qū)物可至少 一選自由呀0 4、似呀04、如2耶04、1^3(?0 4)2、及順占2?04所組成的群組。較佳為，磷前驅(qū)物為 Η3Ρ04、ΝΗ3Η2Ρ04、或其混合物。
[0042] 此外，于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末及磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，弱堿化合物可為 至少一選自由Na 2C03、及NaHC03所組成的群組。較佳為，弱堿化合物為NaHC03。
[0043] 再者，于本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末及磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，亞鐵化合物可為 至少一選自由 FeCl2、FeBr2、Fel2、FeS04、（NH 4)2Fe(S04)2、Fe(N03) 2、FeC204、（CH3C00)2Fe、及 FeC03所組成的群組。較佳為，亞鐵化合物為FeCl2、FeS04、（NH 4)2Fe (S04)2、FeC03、或其混合 物。更佳為，亞鐵化合物為FeS0 4。
[0044] 于本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，鋰前驅(qū)物可為至少一選自由LiOH、 Li2C03、LiN03、CH3C00Li、Li 2C204、Li2S04、LiCl、LiBr、Lil、LiH 2P04、Li2HP04、及 Li3P04 所組成 的群組。較佳為，鋰前驅(qū)物為L(zhǎng)i0H、Li2S04、LiH2P0 4、或Li3P04。更佳為，鋰前驅(qū)物為L(zhǎng)i3P0 4。
[0045] 此外，于本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，步驟（b)為將該磷酸亞鐵粉末與 一鋰前驅(qū)物、及一含碳物質(zhì)混合，以制得一混合粉末。由此，可使所合成的磷酸鋰鐵粉末表 面包覆碳，以增加所形成的磷酸鋰鐵粉末的導(dǎo)電性。同時(shí)，燒結(jié)時(shí)的碳成分還具有抑制粉 體成長(zhǎng)，將粉體尺寸維持在小尺寸的功能。其中，含碳物質(zhì)可為任何醣類(lèi)，如蔗糖，且亦可 為維他命C(L-a SC〇rbate)。在此，含碳物質(zhì)的添加量可為合成出的磷酸鋰鐵粉末重量的 0· 1-40%。較佳為，含碳物質(zhì)的添加量為合成出的磷酸鋰鐵粉末重量的5-30%。
[0046] 于本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，于步驟（c)中，還可在一氣氛下或通入 一氣流下熱處理該混合粉末，以制得一磷酸鋰鐵粉末。其中，此氣流或氣氛可作為一保護(hù)氣 體或還原氣體，且可包含至少一選自由氮?dú)?、氫氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、一氧化碳?甲烷、氮?dú)浠旌蠚怏w、及其混合物所組成的群組。較佳為，保護(hù)氣體或還原氣體為氮?dú)?、?氣、或氮?dú)浠旌蠚怏w。更佳為，保護(hù)氣體或還原氣體為氮?dú)浠旌蠚怏w。
[0047]此外，于本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末的制作方法中，較佳是于300-80(TC下熱處理該混 合粉末；且較佳是熱處理該混合粉末1-20小時(shí)。更佳是于500-75(TC下熱處理該混合粉末； 且更佳是熱處理該混合粉末1-5小時(shí)。
[0048]此外，可以本領(lǐng)域公知的方法，將本發(fā)明的鋰離子電池的磷酸鋰鐵粉末做為陰極 材料，以制得一鋰離子電池。以下將約略描述鋰離子電池的制作方法，然而本發(fā)明并不限于 此。
[0049] 首先，先提供一陽(yáng)極及一陰極。在此，陽(yáng)極可為一鋰金屬板或一由碳材料所制得的 陽(yáng)極，其中由碳材料所制得的陽(yáng)極的工藝是由涂覆一碳材料于一陽(yáng)極電流收集器上，接著 再將之干燥并壓制以制得一鋰離子電池用陽(yáng)極。而陰極的工藝是藉由涂覆一陰極活性材料 (即本發(fā)明的磷酸鋰鐵粉末）于一陰極電流收集器上，接著再將的千燥并壓制而成。而后， 將一隔離膜插入于陰極與陽(yáng)極之間，再注入一含鋰鹽的電解質(zhì)，經(jīng)封裝后，則制得一鋰離子 電池。
[0050] 本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點(diǎn)及特征可參酌圖式及后續(xù)說(shuō)明而更佳清楚明了。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051] 圖1A至圖1F是本發(fā)明實(shí)施例1所制得的磷酸亞鐵粉末的SM圖。
[0052] 圖2A至圖2B是本發(fā)明實(shí)施例1所制得的磷酸亞鐵粉末的XI?繞射圖。
[0053] 圖3A至圖3B是本發(fā)明實(shí)施例1所制得的磷酸鋰鐵粉末的SEM圖。
[0054] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所制得的磷酸鋰鐵粉末的XRD繞射圖。
[0055] 圖5A至圖5B是本發(fā)明實(shí)施例2所制得的摻雜有纟孟金屬的磷酸亞鐵粉末的SEM圖。
[0056] 圖6A至圖6B是本發(fā)明實(shí)施例2所制得的摻雜有錳金屬的磷酸鋰鐵粉末的SEM圖。
[0057] 圖7A至圖7B是本發(fā)明實(shí)施例3所制得的摻雜有鎂金屬的磷酸亞鐵粉末的圖。
[0058] 圖8A至圖8B是本發(fā)明實(shí)施例3所制得的摻雜有鎂金屬的磷酸鋰鐵粉末的SEM圖。
[0059] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例3所制得的摻雜有鎂金屬的磷酸鋰鐵粉末的ΧΙ?繞射圖。
[0060] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例4所制得的摻雜有鎳及鎂金屬的磷酸亞鐵粉末的XRD繞射 圖 _]圖η是本發(fā)明實(shí)施例1及4的未摻雜有或摻雜有鎳及鎂金屬的憐酸亞鐵粉末的 XRD繞射圖。 " ^
[0062] 圖12A至圖12C是本發(fā)明比較例所制得的磷酸亞鐵粉末的SEM圖。
[0063] _ 13是本發(fā)明實(shí)施例1及5及比較例的磷酸亞鐵粉末的XRD繞射圖。
[0064] 圖14是本發(fā)明比較例所制得的磷酸鋰鐵粉末的SEM圖。 m
[則? 15A至圖棚S本發(fā)明實(shí)酬5所制得的麵亞鐵粉末的娜圖。
[00661聞！ 早本發(fā)明實(shí)施例4及5的磷酸亞鐵粉末的XRD繞射圖。
[0067] ? 17A至圖HD是本發(fā)明實(shí)施例5所制得的磷酸鋰鐵粉末的S·圖。
[0068]網(wǎng)川早本發(fā)明實(shí)施例6所制得的憐酸鋰鐵粉末的SEM圖。
[酬實(shí)施例I、5及6及比較例的磷酸鋰鐵粉末的XR0兀射
[0070] 圖20是本發(fā)明鋰離子電池的示意圖。
[0071]圖21是本發(fā)明實(shí)施例1、5及6及比較例的磷酸鋰鐵粉末所制得的鋰離子電池的 比電容量測(cè)試圖。
[0072]圖22是本發(fā)明實(shí)施例5的磷酸鋰鐵粉末所制得的鋰離子電池的比電容量測(cè)試圖。 [0073]圖23是本發(fā)明實(shí)施例5的磷酸鋰鐵粉末所制得的鋰離子電池的電壓與比電容關(guān) 系圖。
[0074] 附圖中符號(hào)說(shuō)明：
[0075] 11下蓋，12圓形極片，121圓形極片表面，13隔離膜，14鋰片，15墊片，16廣口片， 17上蓋。

【具體實(shí)施方式】
[0076] 以下是由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明 書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可由其他不同的具體實(shí)施 例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可針對(duì)不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的 精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0077] 實(shí)施例1
[0078] 磷酸亞鐵粉末制備
[0079] 將Η3Ρ04加入500ml去離子水，以得到一磷前驅(qū)物溶液。而后，將NaHC03加入磷 前驅(qū)物溶液已得到一混合溶液，其中Η3Ρ04與NaHC03摩爾數(shù)比系為1:3。攪拌半小時(shí)后，力口 入硫酸亞鐵水合物FeS0 4 · 8H20于混合溶液中，其中硫酸亞鐵水合物與磷酸摩爾數(shù)比例為 3:2。反應(yīng)后，以去離子水洗凈產(chǎn)物，并離心兩次后，在55?下烘千45小時(shí)，獲得一磷酸亞鐵 (Fe 3(P04)2 · 8H20)前驅(qū)物粉末。
[0080] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察所制得的磷酸亞鐵粉末的表面 形貌，結(jié)果如圖1A至圖1F所示，其分別為在1，000X、5, 000X、10, 000X、10, 000X、20, 000X及 50, 000X的放大倍率下所觀察到的磷酸亞鐵粉末的SEM照片。如圖1A及圖1B所示，磷酸亞 鐵粉末于巨觀下呈現(xiàn)扁平狀。如圖1C所示，部分磷酸亞鐵粉末是由獨(dú)立片狀粉末所形成。 如圖1D所示，可觀察到復(fù)數(shù)片狀粉末其中一端相互連接至同一核心的磷酸亞鐵粉末。于圖 1C及圖1D所觀察到的粉末中，多數(shù)粉末為獨(dú)立片狀粉末，其次為片狀粉末其中一端相互連 接至同一核心。此外，如圖1C及圖1D所示，部分片狀粉末為透明或半透明。此外，如圖1E 及圖1F所示，不僅可觀察到透明或半透明粉末，同時(shí)可觀察到具有部分卷曲邊緣的片狀粉 末。此外，于所觀察到的磷酸亞鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約1-4 P m，且大部分約 1.5-4μηι;且每一片狀粉末的厚度（d)約10-30nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)是介于 50至400范圍內(nèi)。
[0081] 此外，本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)X光繞射儀（Shimadzu6〇00)測(cè)量其 晶體結(jié)構(gòu)。于此，X光為Cu Kc(線(xiàn)，2 Θ掃描角度為15。到妨。，掃描速率為1° /min。X 光繞射測(cè)量結(jié)果如圖2A及2B所示，其中，上方為本實(shí)施例所制得磷酸亞鐵粉末的XRD繞射 圖，下方分別為JCPDS卡編號(hào)〇 79_1928及〇83-2453的磷酸亞鐵（Fe 3(P〇4)2 ·即2〇)的XRD 繞射圖，于上方繞射圖中以直線(xiàn)標(biāo)示出繞射峰的特征峰位置。如圖2A所示，僅有一個(gè)特征 峰以符號(hào)「*」標(biāo)示，代表本發(fā)明的磷酸亞鐵的此特征峰對(duì)應(yīng)于JCPDS卡編號(hào)079-1928的 磷酸亞鐵（Fe3(P04)2 · 8H20)的特征峰。其他特征峰均以「#」標(biāo)示，代表此些特征峰并未對(duì) 應(yīng)于JCPDS卡編號(hào)079_1928的特征峰；且以「#」標(biāo)示的特征峰與所對(duì)應(yīng)的JCPDS卡編號(hào) 079-1928的特征峰間有約0.Γ至〇.4。的右位移。除了前述特征峰外，本實(shí)施例的磷酸亞 鐵并未觀察到其他特征峰。此結(jié)果顯示，本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵確實(shí)為磷酸亞鐵。 [0082] 此外，本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)穿透式電子顯微鏡（TEM) (JEOL2010) 觀察，結(jié)果顯示（圖未示）于本實(shí)施例所制得的粉末中，約10%為結(jié)晶型磷酸亞鐵粉末，而 約9〇%為非晶型磷酸亞鐵粉末。從SM及TEM結(jié)果顯示，低結(jié)晶百分比及薄厚度是造成訊 號(hào)噪聲比較低的原因。
[0083] 再者，本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS) 分析。結(jié)果顯示，本實(shí)施例的磷酸亞鐵粉末中P對(duì)Fe的原子比（P/Fe)為0· 4/0. 62=0. 645， 而標(biāo)準(zhǔn)Fe3(P04)2粉末的P對(duì)Fe的原子比為2/3=0. 667。此結(jié)果表示，本實(shí)施例所制得的磷 酸亞鐵粉末具有與標(biāo)準(zhǔn)Fe3(P04) 2粉末接近的P/Fe原子比，且其誤差是在實(shí)驗(yàn)可容許的范 圍內(nèi)。
[0084] 磷酸鋰鐵粉末制備
[0085] 而后，將本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵粉末作為一前驅(qū)物，并與磷酸鋰照摩爾比1:1 混和，且添加15%蔗糖，以含有2mm氧化鋯磨球的3D混合器混合2小時(shí)，而得到一混合粉末。 接著，將此混合粉末放入氮?dú)夥諢崽幚頎t750°C下3小時(shí)，則可獲得表面包覆碳的磷酸鋰鐵 片狀粉末。
[0086] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察本實(shí)施例所制得的磷酸鋰鐵粉 末的外觀形貌，且其結(jié)果如圖3A及3B所示，其分別為在20, 000X及50, 000X放大倍率下觀 察的磷酸鋰鐵粉末SEM照片。如圖3A及3B所示，熱處理工藝后所得的燒結(jié)磷酸鋰鐵粉末 具有與原先的磷酸亞鐵粉末相似外型，且大多數(shù)的粉末為獨(dú)立片狀粉末。此外，即便燒結(jié)時(shí) 間短，因磷酸亞鐵前驅(qū)物具有均勻且尺寸小的粉體粒徑，故所有的磷酸亞鐵粉末均可轉(zhuǎn)換 成磷酸鋰鐵粉末（LiFeP0 4)。再者，于所觀察到的磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L) 約0. 6-3 μ m，且大多數(shù)約1-3 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約8-20nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì) 厚度比（L/d)約在30至400的范圍內(nèi)。需特別注意的是，因球磨及燒結(jié)工藝，所制得的磷 酸鋰鐵粉末的長(zhǎng)度及厚度均小于磷酸亞鐵粉末。
[0087] 再者，本實(shí)施例所制得的磷酸鋰鐵粉末，還經(jīng)X光繞射儀（Shimadzu6000)測(cè)量其 晶體結(jié)構(gòu)。于此，X光為Cu Κα線(xiàn)，2 Θ掃描角度為15°到45°，掃描速率為1° /min。X 光繞射測(cè)量結(jié)果如圖4所示，其中，上方為本實(shí)施例所制得磷酸鋰鐵粉末的XRD繞射圖，下 方為JCPDS卡編號(hào)081-1173的橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵（LiFeP0 4)的XRD繞射圖，于上方繞 射圖中以直線(xiàn)標(biāo)示出繞射峰的峰值位置。
[0088] 如圖4所示，所有標(biāo)示于本實(shí)施例磷酸鋰鐵粉末繞射峰中心的直線(xiàn)皆對(duì)應(yīng)于下方 JCPDS卡編號(hào)081-1173的橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵（LiFeP04)的XRD繞射峰的峰值位置，且 未觀察到其他非磷酸鋰鐵的特征峰，顯示本實(shí)施例所制作出的粉末皆為具橄欖石結(jié)構(gòu)的磷 酸鋰鐵粉末（LiFeP0 4)。
[0089] 實(shí)施例2
[0090] 磷酸亞鐵粉末制備
[0091] 將Η3Ρ04加入500ml去離子水，以得到一磷前驅(qū)物溶液。而后，將NaHC0 3加入磷前 驅(qū)物溶液以得到一混合溶液，其中Η3Ρ04與NaHC03摩爾數(shù)比系為1:3。攪拌半小時(shí)后，加入 硫酸亞鐵水合物FeS04 · 8H20及硫酸錳水合物MnS04 · 5H20于混合溶液中，其中硫酸亞鐵水 合物對(duì)硫酸錳水合物的摩爾比為9:1，且硫酸亞鐵水合物及硫酸錳水合物總摩爾數(shù)與磷酸 摩爾數(shù)比例為3:2。反應(yīng)后，以去離子水洗凈產(chǎn)物，并離心兩次后，在55°C下烘千36小時(shí)， 獲得一摻雜有錳金屬的磷酸亞鐵（Fe 2.7Mna3(P04)2 · 8H20)前驅(qū)物粉末。
[0092] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察所制得的摻雜有錳金屬的磷酸 亞鐵粉末的外觀形貌，結(jié)果系如圖5A至圖5B所示，其分別為在10,000X、及50,000X的放 大倍率下所觀察到的磷酸亞鐵粉末的SEM照片。如圖5A所示，磷酸亞鐵粉末是由復(fù)數(shù)片 狀粉末組成。更具體而言，磷酸亞鐵粉末是由獨(dú)立片狀的磷酸亞鐵粉末、每一片狀粉末其 中一端相互連接至同一核心的磷酸亞鐵粉末、或每一片狀粉末中間相互連結(jié)的磷酸亞鐵粉 末所組成。在此，于所觀察到的本實(shí)施例的磷酸亞鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約 0·3- 3 μ m，且大多數(shù)約1-3 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約10-22nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚 度比（L/d)介于15至300范圍內(nèi)。
[0093] 磷酸鋰鐵粉末制備
[0094] 而后，將本實(shí)施例所制得的摻雜有錳金屬的磷酸亞鐵粉末作為一前驅(qū)物，并與磷 酸鋰照摩爾比1:1混和，且添加15%蔗糖，以含有2mm氧化鋯磨球的3D混合器混合2小時(shí)， 而得到一混合粉末。接著，將此混合粉末放入氮?dú)夥諢崽幚頎t750°C下3小時(shí)，最后則可獲 得表面包覆碳且摻雜有錳金屬的磷酸鋰鐵片狀粉末（LiFe a9MnaiP04/C)。
[0095] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察本實(shí)施例所制得的摻雜有錳 金屬的磷酸鋰鐵粉末的外觀形貌，且其結(jié)果如圖6A及6B所示，其分別為在20, 000X及 50, 000X放大倍率下觀察的磷酸鋰鐵粉末SEM照片。結(jié)果顯示，本實(shí)施例的摻雜有錳金屬的 磷酸鋰鐵粉末具有與原先的摻雜有錳金屬的磷酸亞鐵粉末相似外型，且特別是大多數(shù)的粉 末為獨(dú)立片狀粉末，其次為片狀粉末其中一端相互連接至同一核心的磷酸鋰鐵粉末。
[0096] 再者，于所觀察到的磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約0.9-3μπι，且大 多數(shù)約1-3μπι。每一片狀粉末的厚度（d)約7-20nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)介于 4δ至430范圍內(nèi)。
[0097] 實(shí)施例3
[0098] 本實(shí)施例的摻雜有鎂金屬的磷酸亞鐵粉末系使用與實(shí)施例2相同的工藝制備，除 了硫酸錳水合物MnS04 · 5H20是以硝酸鎂水合物MgN206 · 6H20所取代。此外，本實(shí)施例的摻 雜有鎂金屬的磷酸鋰鐵粉末亦使用與實(shí)施例2相同的工藝制備，除了實(shí)施例2的摻雜有錳 金屬的磷酸亞鐵粉末是以本實(shí)施例的摻雜有鎂金屬的磷酸亞鐵粉末所取代。
[00"]制備完成后，可獲得摻雜有鎂金屬的磷酸亞鐵粉末（Fe2.7MgQ. 3(P04)2 · 8H20)、以及 表面包覆碳且摻雜有鎂金屬的磷酸鋰鐵片狀粉末（LiFea9MgaiP04/C)。
[0100]以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察本實(shí)施例的摻雜有鎂金屬的磷 酸亞鐵粉末及摻雜有鎂金屬的磷酸鋰鐵粉末的形貌，結(jié)果分別如圖7A-7B及圖8A- 8B所示。 圖7A至圖Μ分別為本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵粉末于10, 000χ及50, 000χ倍率下觀察到 的SEM照片；而圖8A至圖8B分別為本實(shí)施例所制得的磷酸鋰鐵粉末于10, 000X及50, 000X 倍率下觀察到的SEM照片。
[0101]于所觀察到的本發(fā)明的摻雜有鎂金屬的磷酸亞鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度 (L)約0· 3-2. 5 μ m，且大多數(shù)約1-2· 5 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約l〇_22nm。經(jīng)計(jì)算 后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)介于14至250范圍內(nèi)。
[0102] 此外，于所觀察到的本實(shí)施例的摻雜有鎂金屬的磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀粉末 的長(zhǎng)度（L)約0.75-2· 5 μ m，且大多數(shù)約1-2. 5 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約8-20咖。 經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)介于40至300范圍內(nèi)。
[0103] 此外，本實(shí)施例所制得的磷酸鋰鐵粉末，還經(jīng)X光繞射儀（Shimadzu6000)測(cè)量其 晶體結(jié)構(gòu)。于此，X光為Cu Κα線(xiàn)，2 Θ掃描角度為15。到45。，掃描速率為1° /min。X 光繞射測(cè)量結(jié)果如圖9所示，其中，上方為本實(shí)施例所制得磷酸鋰鐵粉末的XRD繞射圖，下 方為JCPDS卡編號(hào)081-11 73的橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵（LiFeP04)晶體的疆)繞射圖，于上 方繞射圖中以直線(xiàn)標(biāo)示出繞射峰的峰值位置。結(jié)果顯示，所有本發(fā)明所制得的摻雜有鎂金 屬的磷酸鋰鐵粉末均具有橄欖石結(jié)構(gòu)。
[0104] 實(shí)施例4
[0105]本實(shí)施例的摻雜有鎂及鎳金屬的磷酸亞鐵粉末是使用與實(shí)施例2相同的工藝 制備，除了硫酸錳水合物MnS04 · 5H20是以硝酸鎂水合物MgN206 · 6H20及硝酸鎳水合物 Ni(N03)2 · 6H20所取代，且于本實(shí)施例中硫酸亞鐵水合物、硝酸鎂水合物及硝酸鎳水合物的 摩爾比（FeS0 4 · 8H20:MgN206 · 6H20:Ni(N03)2 · 6H20)為8:1:1。此夕卜，本實(shí)施例的摻雜有鎂 及鎳金屬的磷酸鋰鐵粉末亦使用與實(shí)施例2相同的工藝制備，除了實(shí)施例2的摻雜有錳金 屬的磷酸亞鐵粉末是以本實(shí)施例的摻雜有鎂及鎳金屬的磷酸亞鐵粉末所取代。
[0106] 制備完成后，可獲得摻雜有鎂及鎳金屬的磷酸亞鐵粉末 (Fe2.4MgQ.3Nia3(P0 4)2 · 8H20)、以及表面包覆碳且摻雜有鎂及鎳金屬的磷酸鋰鐵片狀粉末 (LiFewMguNiuPCVC)。
[0107] 于所觀察到的本實(shí)施例的摻雜有鎂及鎳金屬的磷酸亞鐵粉末中，每一片狀粉末的 長(zhǎng)度（L)約0· 3-2. 7 μ m，且大多數(shù)約1-2. 7 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約10-22M1。經(jīng) 計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)介于14至270范圍內(nèi)。
[0108] 此外，于所觀察到的本實(shí)施例的摻雜有鎂及鎳金屬的磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀 粉末的長(zhǎng)度（L)約0. 5-2 μ m，且大多數(shù)約1-1. 7 μ tn。每一片狀粉末的厚度（d)約7-20mn。 經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)介于25至300范圍內(nèi)。
[0109] 本實(shí)施例所制得的摻雜有鎂及鎳的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀 (ICP-MS)分析。結(jié)果顯示，本實(shí)施例的磷酸亞鐵粉末中P對(duì)Fe的原子比（P/(Fe+Ni+Mg))為 0· 39八0. 042+0. 49+0. 〇56)=0. 663,而標(biāo)準(zhǔn) Fe3(P04)2 粉末的 P 對(duì) Fe 的原子比為 2/3=0_ 667。 此結(jié)果表示，本實(shí)施例所制得的摻雜有鎂及鎳的磷酸亞鐵粉末具有與標(biāo)準(zhǔn)Fe3 (P04) 2粉末接 近的P/Fe原子比，且其誤差是在實(shí)驗(yàn)可容許的范圍內(nèi)。
[0110] 此外，本實(shí)施例所制得摻雜有鎂及鎳的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)穿透式電子顯微鏡 (TEM) (JE0L2010)觀察，結(jié)果顯示（圖未示）于本實(shí)施例所制得的粉末中，約15%為結(jié)晶型 磷酸亞鐵粉末，而約85%為非晶型磷酸亞鐵粉末。
[0111] 再者，本實(shí)施例所制得摻雜有鎂及鎳的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)與實(shí)施例1相同的方 式通過(guò)X光繞射儀（Shimadzu6000)測(cè)量其晶體結(jié)構(gòu)。X光繞射測(cè)量結(jié)果如圖10所不，其 中，上方為本實(shí)施例所制得磷酸亞鐵粉末的XRD繞射圖，下方為JCPDS卡編號(hào)〇79_1928的 磷酸亞鐵（Fe 3(P04)2 · 8H20)的XRD繞射圖。
[0112] 如圖10所示，其中一個(gè)特征峰以符號(hào)「*」標(biāo)示（*13),且本實(shí)施例粉末的此特征 峰與所對(duì)應(yīng)的JCPDS標(biāo)準(zhǔn)卡特征峰間有約〇· 04。的右位移。部分特征峰以符號(hào)「?」標(biāo)示 (? 8及? 14)，此表示本實(shí)施例粉末的此些特征峰的強(qiáng)度明顯高于所對(duì)應(yīng)的jCpDS標(biāo)準(zhǔn)卡 特征峰強(qiáng)度。剩余的特征峰是以「#」，其中本實(shí)施例粉末的此些特征峰與所對(duì)應(yīng)的JCPDS 標(biāo)準(zhǔn)卡特征峰間有約0· 12。的右位移，且本實(shí)施例粉末的此些特征峰與最接近于所對(duì)應(yīng)的 JCPDS標(biāo)準(zhǔn)卡特征峰間的強(qiáng)度系不相同，其中部分特征峰強(qiáng)度弱。本實(shí)施例粉末及JCPDS標(biāo) 準(zhǔn)卡的強(qiáng)度及2 Θ角（° )如表1所示，其中I表示JCPDS標(biāo)準(zhǔn)卡特征峰強(qiáng)度及本實(shí)施例 粉末所觀察到的特征峰相對(duì)強(qiáng)度，其中，「VS」表示「非常強(qiáng)」，「S」表示「強(qiáng)」，「〇」表示「一 般」，「W」表不「弱」，而「VW」表不「非常弱」。
[0113] 當(dāng)晶體的晶格常數(shù)稍微改變時(shí)，X光繞射圖譜特征峰可能會(huì)有左移發(fā)生，但其相對(duì) 強(qiáng)度并不改變。然而，如圖10及表1所示，于本實(shí)施例的磷酸亞鐵粉末中，不僅觀察到位移 同時(shí)也有強(qiáng)度改變的情形。因此，可得知于本實(shí)施例的合成粉末中，位移及強(qiáng)度改變不僅由 磷酸亞鐵晶格常數(shù)些微改變所導(dǎo)致，同時(shí)也代表著本實(shí)施例的合成粉末與標(biāo)準(zhǔn)磷酸亞鐵粉 末具有不同的晶體結(jié)構(gòu)。
[0114] 此外，圖11是實(shí)施例1及4的未摻雜有或摻雜有鎳及鎂金屬的磷酸亞鐵粉末的 XRD繞射圖，其中上圖及下圖分別為實(shí)施例1及4所制得的磷酸亞鐵粉末的XRD繞射圖。由 圖11可發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例1及4所制得的粉末其強(qiáng)度及2 Θ角度幾乎相同。特別是，實(shí)施例4的 粉末訊號(hào)噪聲比高于實(shí)施例1的粉末，其是由于實(shí)施例4的粉末結(jié)晶程度高于實(shí)施例1的 粉末。
[0115] 比較例
[0116] 磷酸亞鐵粉末制備
[0117] 將Η3Ρ04、及NaHC03依1:3摩爾數(shù)比例溶于200ml去離子水，以得到一磷前驅(qū)物溶 液。攪拌磷前驅(qū)物溶液半小時(shí)后，加入硫酸亞鐵水合物FeS0 4 · 8H20于磷前驅(qū)物溶液中，其 中硫酸亞鐵水合物與磷酸摩爾數(shù)比例為3:2。反應(yīng)后，以乙醇與水混和液洗凈產(chǎn)物，并離心 兩次后，在60?下烘干12小時(shí)，獲得一磷酸亞鐵（Fe 3(P04)2 · 8H20)前驅(qū)物粉末。
[0118] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察所制得的磷酸亞鐵粉末的外 觀形貌，結(jié)果如圖12八至圖12(：所示，其分別為在1,〇〇(?、1〇,〇〇(^、及1〇,〇〇(?的放大倍率 下所觀察到的磷酸亞鐵粉末的SEM照片。如圖12A所示，磷酸亞鐵粉末于巨觀下呈現(xiàn)扁平 狀。如圖12B所示，部分磷酸亞鐵粉末是由獨(dú)立片狀粉末、及復(fù)數(shù)片狀粉末其中一端相互 連接至同一核心的粉末所形成。如圖12C所示，亦可觀察到復(fù)數(shù)片狀粉末中間相互連結(jié)的 磷酸亞鐵粉末。于所觀察到的粉末中，以片狀粉末其中一端相互連接至同一核心的磷酸亞 鐵粉末出現(xiàn)比例最高。此外，于所觀察到的磷酸亞鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約 3-5μπι。每一片狀粉末的厚度（d)約l 2〇-165nm，且大多數(shù)約120-130nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度 對(duì)厚度比（L/d)介于18至42范圍內(nèi)。
[0119] 在此，本比較例所制得的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)與實(shí)施例1相同的方式測(cè)量其X光繞 射圖譜，其結(jié)果如圖13所示；其中，圖中所標(biāo)示的直線(xiàn)是指JCPDS卡編號(hào)〇 79_1928的磷酸 亞鐵特征峰位置。本比較例粉末中所觀察到的所有特征峰均可對(duì)應(yīng)至JCPDS的特征峰，且 本比較例粉末并未觀察到其他特征峰。此結(jié)果表示，本比較例所制得的磷酸亞鐵粉末確實(shí) 為磷酸亞鐵粉末。
[0120] 磷酸鋰鐵粉末制備
[0121] 而后，將本比較例所制得的磷酸亞鐵粉末作為一前驅(qū)物，并與磷酸鋰照摩爾比1:1 混和，且添加15%蔗糖，以含有l(wèi)cm氧化鋯磨球的3D混合器混合2小時(shí)，而得到一混合粉末。 接著，將此混合粉末放入氮?dú)夥諢崽幚頎t75(TC下3小時(shí)，則可獲得表面包覆碳的磷酸鋰鐵 片狀粉末。
[0122] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察本比較例所制得的磷酸鋰鐵 粉末的外觀形貌，且其結(jié)果如圖14所示，其為在20, 000X放大倍率下觀察的磷酸鋰鐵粉末 SEM照片。如圖14所示，熱處理工藝后所得的燒結(jié)磷酸鋰鐵粉末具有與原先的磷酸亞鐵粉 末相似外型，且大多數(shù)的粉末為片狀粉末其中一端相互連接至同一核心的磷酸鋰鐵片狀粉 末。再者，于所觀察到的磷酸鋰鐵粉末中，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約L2-2ym，且大多數(shù) 約1·5-1·8μηι。每一片狀粉末的厚度（d)約35-140nm,且大多數(shù)約l〇〇_130nm。
[0123] 實(shí)施例5
[0124] 磷酸亞鐵粉末制備
[0125] 本實(shí)施例的磷酸亞鐵粉末是使用與實(shí)施例1相同的工藝制備，除了硫酸亞鐵水合 物FeS0 4 · 8H20是緩慢加至混合溶液中，且產(chǎn)物在55Γ下烘千36小時(shí)。所制得的磷酸亞鐵 粉末具有不同長(zhǎng)度及厚度。
[0126] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察所制得的磷酸亞鐵粉末的外觀 形貌，結(jié)果如圖15A至圖15B所示，其分別為在10,000X及50,000X的放大倍率下所觀察到 的磷酸亞鐵粉末的SEM照片。如圖15A所示，磷酸亞鐵粉末于巨觀下呈現(xiàn)扁平狀。如圖15B 所示，獨(dú)立片狀粉末及復(fù)數(shù)片狀粉末其中一端相互連接至同一核心兩種片狀粉末均可觀察 到。于圖15A及圖15B所觀察到的粉末中，大部分粉末為獨(dú)立片狀粉末，其次為復(fù)數(shù)片狀粉 末其中一端相互連接至同一核心的片狀粉末。再者，于所觀察到的磷酸亞鐵粉末中，每一 片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約0. 9-2. 6 μ m，且大部分約1. 5-2 μ m ;且每一片狀粉末的厚度（d)約 29-35nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度對(duì)厚度比（L/d)介于25至90范圍內(nèi)。
[0127] 此外，本實(shí)施例所制得的磷酸亞鐵粉末，還經(jīng)與實(shí)施例1相同方法收集其X光繞射 圖譜，結(jié)果如圖16所示，其中，圖中所標(biāo)示的直線(xiàn)是指JCPDS卡編號(hào)079-1928的磷酸亞鐵 特征峰位置。如圖16所示，僅有一個(gè)特征峰以「*」表示，代表本實(shí)施例粉末的此特征峰是 對(duì)應(yīng)于JCPDS卡編號(hào)〇79-1犯8的磷酸亞鐵（Fe 3(P04)2 · 8H20)的特征峰。本實(shí)施例粉末中 所觀察到的其他特征峰與JCPDS的特征峰并非完全對(duì)應(yīng)，但具有與實(shí)施例4粉末所觀察到 相近的 2 Θ角。此結(jié)果顯示，實(shí)施例4與本實(shí)施例的粉末與JCPDS卡編號(hào)079-1928的磷酸 亞鐵具有不同的晶體結(jié)構(gòu)。
[0128] 此外，如圖13所示，本實(shí)施例的訊號(hào)噪聲比大于實(shí)施例丨的訊號(hào)噪聲比，是由于本 實(shí)施例的粉末厚度大于實(shí)施例1的粉末厚度所造成。
[0129] 磷酸鋰鐵粉末制備
[0130]本實(shí)施例的磷酸鋰鐵粉末是使用與比較例相同的工藝制備，除了比較例的磷酸亞 鐵粉末是以本實(shí)施例的磷酸亞鐵粉末所取代，且lcm氧化锫磨球是以2mm氧化錯(cuò)磨球所取 代。
[0131] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察本實(shí)施例所制得的憐酸鋰鐵粉 末的表面形貌，且其結(jié)果如圖17A至圖17D所示，其為在50,000)(放大倍率下觀察的磷酸鋰 鐵粉末SEM照片。如圖17A至圖17D所示，熱處理工藝后所得的燒結(jié)磷酸鋰鐵粉末具有與 原先的磷酸亞鐵粉末相似外型。同時(shí)，如圖17A至圖17D所示，可觀察到具有部分卷曲邊緣 的片狀粉末，部分片狀粉末為透明或半透明粉末，且多數(shù)粉末為由獨(dú)立片狀粉末所形成的 片狀粉末。此外，即便燒結(jié)時(shí)間短，因磷酸亞鐵前驅(qū)物具有均勻且尺寸小的粉體粒徑，故所 有的磷酸亞鐵粉末均可轉(zhuǎn)換成磷酸鋰鐵粉末（LiFeP0 4)。再者，于所觀察到的磷酸鋰鐵粉末 中，90%為片狀粉末，且其厚度均較磷酸亞鐵粉末要厚。此外，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約 0· 5-1. 5 μ m，且大多數(shù)約0· 5-1 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約34-45nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度 對(duì)厚度比（L/d)約在11至45的范圍內(nèi)。再者，10%片狀粉末的厚度約15nm。
[0132] 實(shí)施例6
[0133] 磷酸鋰鐵粉末制備
[0134] 本實(shí)施例的磷酸鋰鐵粉末是使用與比較例相同的工藝制備，除了比較例的磷酸亞 鐵粉末是以比較例1的磷酸亞鐵粉末所取代，且lcm氧化鋯磨球是以0. 8mm氧化鋯磨球所 取代。
[0135] 以?huà)呙枋诫娮语@微鏡（SEM) (Hitachi S-4000)觀察本實(shí)施例所制得的磷酸鋰鐵粉 末的外觀形貌，且其結(jié)果如圖18所示，其為在50, 000X放大倍率下觀察的磷酸鋰鐵粉末SEM 照片。
[0136] 如圖18所示，熱處理工藝后所得的燒結(jié)磷酸鋰鐵粉末具有與原先的磷酸亞鐵粉 末相似外型。同時(shí)，如圖18所示，可觀察到具有部分卷曲邊緣的片狀粉末，部分片狀粉末 為透明或半透明粉末，且多數(shù)粉末為由獨(dú)立片狀粉末所形成的片狀粉末。此外，即便燒結(jié) 時(shí)間短，因磷酸亞鐵前驅(qū)物具有均勻且尺寸小的粉體粒徑，故所有的磷酸亞鐵粉末均可轉(zhuǎn) 換成磷酸鋰鐵粉末（LiFeP0 4)。再者，于所觀察到的磷酸鋰鐵粉末中，其長(zhǎng)度均小于磷酸 亞鐵粉末長(zhǎng)度，且其厚度均小于磷酸亞鐵粉末厚度。此外，每一片狀粉末的長(zhǎng)度（L)約 0· 2-1. 7 μ m，且大多數(shù)約〇· 4-1. 1 μ m。每一片狀粉末的厚度（d)約7-9nm。經(jīng)計(jì)算后，長(zhǎng)度 對(duì)厚度比（L/d)約在20至250的范圍內(nèi)。
[0137] 此外，實(shí)施例5及6、及比較例所制得的磷酸鋰鐵粉末，還經(jīng)與實(shí)施例1相同方 法收集其X光繞射圖譜，其結(jié)果如圖19所示，其中圖中所標(biāo)示的直線(xiàn)是指JCPDS卡編號(hào) 081-117 3的磷酸鋰鐵特征峰位置。如圖19所示，實(shí)施例5及6、及比較例的磷酸鋰鐵粉末 中所觀察到的所有特征峰均可對(duì)應(yīng)至具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵晶體的特征峰（JCPDS編 號(hào)081-1Π 3)，且實(shí)施例5及6、及比較例的磷酸鋰鐵粉末并未觀察到其他特征峰。此結(jié)果 表示，實(shí)施例5及6、及比較例所制得的磷酸鋰鐵粉末確實(shí)為具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵粉 末。
[0138] 由前述實(shí)施例1至5的結(jié)果顯示，本發(fā)明所制得的磷酸亞鐵前驅(qū)物具有較小且均 勻的粉體粒徑。當(dāng)作為制備磷酸鋰鐵的前驅(qū)物時(shí)，可降低后續(xù)熱處理工藝時(shí)間，而降低電池 的制作成本。此外，經(jīng)熱處理燒結(jié)后所形成的磷酸鋰鐵粉末，因可保留原磷酸亞鐵前驅(qū)物的 外型特征，即所形成的磷酸鋰鐵粉末具有均勻且尺寸小的粉體粒徑，故無(wú)須透過(guò)后續(xù)機(jī)械 研磨及過(guò)篩的步驟，而可降低鋰離子電池的制造成本。再者，因本發(fā)明所制得的磷酸鋰鐵粉 末具有納米、次微米或微米級(jí)尺寸，故作為鋰離子電池的陰極材料時(shí)可使鋰離子電池展現(xiàn) 良好充放電電流均勻度及極佳充放電特性。因此，當(dāng)將本發(fā)明所制得的磷酸鋰鐵粉末應(yīng)用 于鋰離子電池上時(shí)，除了可降低制作成本外，更可使充放電時(shí)間縮短并增大電容量。
[0139] 鋰離子電池的制備及測(cè)試
[0140] 本發(fā)明的鋰離子電池可通過(guò)公知的制備方法所制備。簡(jiǎn)而言之，將PVDF、 磷酸鋰鐵粉末（本發(fā)明實(shí)施例1、5-6或比較例）、氧化鋯球（ZrO)、KS-6[TIMCAL]、及 Super-P[TIMCAL]放置于真空烘箱中24小時(shí)以烘干各個(gè)材料，其中磷酸鋰鐵粉末與PVDF、 1?-6及3叩61-?的重量比（1^「6?0 4:?￥0?:1(5-6:51?^1'-?)為85:10:3:2。接著，將前述材料 以含NMP的3D球磨機(jī)將前述材料混合以得漿料。將漿料滴在鋁箔上，再以刮刀涂布均勻后， 放入真空烘箱以90°C烘12小時(shí)，再以滾壓機(jī)滾壓前述烘干了的漿料片，以裁刀裁出Φ 13mm 的圓形極片。
[0141] 接著，如圖20所示，將上蓋17、下蓋11、墊片15、廣口片16、前述表面121涂布有 漿料的圓形極片12、Φ 18mm隔離膜13等用真空烘箱以90°C烘24小時(shí)，再送入水、氧值都 低于1ρ· ρ· m的氬氣環(huán)境的手套箱。將圓形極片12、及隔離膜13浸潤(rùn)電解液后，如圖20所 示，將圓形極片12、隔離膜13、鋰片14、墊片15、廣口片16及上蓋17依序?qū)拥谙律w11上。 經(jīng)壓合密封后，即可制得一鈕扣型CR2032鋰離子電池；并于12-30小時(shí)候進(jìn)行測(cè)試。
[0142] 將以實(shí)施例1、5-6或比較例的磷酸鋰鐵所制得的鋰離子電池以小型電池自動(dòng)化 充放電測(cè)試系統(tǒng)（AcuTech Systems BAT-750B)測(cè)試。首先，進(jìn)行電池活化，以定電壓3. 65V、 〇· 1C充電，充至電流小于〇· 〇2mA或充電電容達(dá)到2mAh后開(kāi)始以定電流0· 1C放電至2V截 止。反復(fù)幾次后，增加充電的定電壓值至3. 9V，其余活化條件維持不變。使用定電壓3. 9V 反復(fù)幾次后，再增加充電的定電壓值至4. 2V，其余活化條件維持不變。使用定電壓4. 2V反 復(fù)幾次后，開(kāi)始依序增加充電電流至0. 2C、0. 5C、0. 75C及1C等，其余活化條件維持不變。每 一充電電流進(jìn)行幾次充放電活化，再開(kāi)始測(cè)試。
[0143] 以定電壓4. 2V、0.75C充電，充至電流小于0.02mA后，依序進(jìn)行三個(gè)不同的定電流 值〇· 1C，0· 2C及0· 5C的放電測(cè)試，放電是以設(shè)定的定電流放電至2V截止，每個(gè)放電電流量 進(jìn)行兩次充放電測(cè)試，結(jié)果如圖21所示。
[0144] 如圖21所示，比較例的磷酸鋰鐵（厚度約100-130nm)所制得的電池，其放電比電 容隨放電電流自0· 1C放電電流的83MAh/g，依序降至0. 2C放電電流的81MAh/g，及0. 5C放 電電流的7eMAh/g。實(shí)施例5的磷酸鋰鐵（厚度約34_45nm)所制得的電池，其放電比電容 隨放電電流自0· 1C放電電流的IMMAh/g，依序降至0. 2C放電電流的130MAh/g及0· 5C放 電電流的121MAh/g。實(shí)施例1的磷酸鋰鐵（厚度約8-20nm)所制得的電池，其放電比電容 隨放電電流自〇· 1C放電電流的152MAh/g，依序降至0. 2C放電電流的138MAh/g及0. 5C放 電電流的129MAh/g。此外，實(shí)施例6的磷酸鋰鐵（厚度約7-9nm)所制得的電池，其放電比 電容隨放電電流自0. 1C放電電流的164MAh/g，依序降至0. 2C放電電流的158MAh/g及0. 5C 的 145MAh/g。
[0145] 雖然實(shí)施例1、5_6及比較例的磷酸鋰鐵具有幾乎相同的XRD圖譜（如圖19所示）， 但其所制成的鋰離子電池卻具有不同的效率（如圖21所示）。此結(jié)果顯示，電池效率與磷 酸鋰鐵粉末的尺寸及外觀形貌相關(guān)。
[0146] 需注意的是，以實(shí)施例6的較薄且較短的磷酸鋰鐵粉末制作的鋰離子電池比電 容量最高。特別是，在〇· 1C放電電流的條件下，其比電容量約為i64mAh/g，已接近理論值 l7〇mAh/g，較比較例所制備的磷酸鋰鐵效率要高（在〇. 1C放電電流的條件下，比電容量約 為83mAh/g)。此結(jié)果顯示，鋰離子電池比電容量系與磷酸鋰鐵片狀粉末的厚度高度相關(guān)，且 比電容量隨薄膜厚度減少而増加。
[0147]圖22為以本發(fā)明實(shí)施例5的磷酸鋰鐵粉末所制備的鋰離子電池的比電容量測(cè)試 圖，其中實(shí)心圓及空心圓數(shù)據(jù)點(diǎn)分別為電池測(cè)試過(guò)程以〇· 1C及〇· 2C電流放電的比電容值。 此處各數(shù)據(jù)點(diǎn)的充電電流不固定。測(cè)試時(shí)充電電流可為〇. 1C、0. 2C、0. 5C、0. 75C或1C等， 第1至50次及第170次以后則多為以〇· 1C放電。第51次到第170次以及第375次到第 390次間則多為以0· 75C充電并以〇· 2C放電。如圖22所示，在全部390次的充放電過(guò)程 中，實(shí)施例5的磷酸鋰鐵所制備的鋰離子電池，其比電容無(wú)明顯減少。
[0148] 圖23為以本發(fā)明實(shí)施例5的磷酸鋰鐵粉末所制備的鋰離子電池其電壓與比電容 量關(guān)系圖，其中于第27次到第36次以相同的充、放電電流測(cè)試，充放電電流分別為〇. 1C， 0. 2C，0. 5C，0. 75C及1C。從圖23結(jié)果所示，充放電過(guò)程，可維持電池電壓且充放電電壓無(wú) 顯著差異。此結(jié)果表示，由本發(fā)明實(shí)施例5的磷酸鋰鐵粉末所制備的鋰離子電池，電池極化 現(xiàn)象不明顯。
[0149] 綜上所述，本發(fā)明的磷酸亞鐵粉末具有相當(dāng)薄的厚度以及相當(dāng)大的長(zhǎng)度厚度比； 故可大幅減少磷酸鋰鐵粉末的制備時(shí)間。此外，當(dāng)所得到的磷酸鋰鐵粉末用以制備鋰離子 電池時(shí)，電池效率可大幅提升。
[0150] 上述實(shí)施例僅是為了方便說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng) 的權(quán)利要求范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
[0151] 表 1
[0152]

【權(quán)利要求】
1. 一種用以制作鋰離子電池陰極材料的磷酸亞鐵粉末，如下列化學(xué)式（D所示： Fe(3_x)Mx(P04)2 · yH20 ⑴ 其中，Μ包含一種或以上的金屬，且該金屬是選自由Mn、Cr、c〇、 Cu、Ni、v、M〇、Ti、 Zn、Zr、 1^、肋、肋、？(1、八§、〇(1、？七、八11、八1、〇&、111、30、1^、〇3、31'、8及恥所組成的群組，〇蘭叉<1.5， y為0至8的整數(shù)，且該磷酸亞鐵粉末是由復(fù)數(shù)片狀粉末組成，每一片狀粉末的長(zhǎng)度為 0· 2-10 μ m，且每一片狀粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比介于14至500之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，每一片狀粉末的厚度為i-6〇nm。
3·如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，復(fù)數(shù)片狀粉末為獨(dú)立片狀粉末、其中一端 相互連接的片狀粉末、中間相互連接的片狀粉末、或其中一端相互連接至同一核心的片狀 粉末所組成。
4·如權(quán)利要求3所述的磷酸亞鐵粉末，其中，復(fù)數(shù)片狀粉末為獨(dú)立片狀粉末。
5·如權(quán)利要求3所述的磷酸亞鐵粉末，其中，復(fù)數(shù)片狀粉末為其中一端相互連接至同 一核心的片狀粉末。
6·如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，該磷酸亞鐵粉末為一結(jié)晶型磷酸亞鐵粉 末。
7·如權(quán)利要求6所述的磷酸亞鐵粉末，其中，該磷酸亞鐵粉末具有包括在18. 32、 19· 84、23· 24、28· 24、30· 32、33· 34、35· 88、37· 20、39· 36、40_ 94、及 41· 82 的 2 Θ (。）繞射角 的特征峰的X光繞射圖案。
8·如權(quán)利要求7所述的磷酸亞鐵粉末，其中，該磷酸亞鐵粉末具有包括在2〇. 72、 22· I2、24· 86、27· 〇8、34· 3、及44· 14的2 Θ (。）繞射角的特征峰的χ光繞射圖案。
9. 如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，Μ包括至少一選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、 Zn、Al及Mg所組成的群組。
10. 如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，該磷酸亞鐵粉末具有10%以上的結(jié)晶百 分比。
11. 如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，〇當(dāng)x<〇. 5。
12. 如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，該磷酸亞鐵粉末的長(zhǎng)度為〇. 3_5 ^ m。
13. 如權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵粉末，其中，該磷酸亞鐵粉末的長(zhǎng)度為〇. 5_4 μ m。
14. 一種鋰離子電池的磷酸鋰鐵粉末，如下列化學(xué)式（II)所示： LiFe(1_a)MaP04(II) 其中，Μ包含一種或以上的金屬，且該金屬是選自由Mn、Cr、c〇、 Cu、Ni、v、M〇、Ti、 Zn、Zr、 1^、此、肋、卩(1、六8、0么？1：、八11、八1、6；1、111、86、18、〇3、3;^8及恥所組成的群組，0蘭 &<0.5， 且該磷酸鋰鐵粉末是由復(fù)數(shù)片狀粉末組成，每一片狀粉末的長(zhǎng)度為〇. 2_1〇 μ m，且每一片狀 粉末的長(zhǎng)度對(duì)厚度比介于11至400之間。
15. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，每一片狀粉末的厚度為卜的咖。
16. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，復(fù)數(shù)片狀粉末為獨(dú)立片狀粉末、其中一 端相互連接的片狀粉末、中間相互連接的片狀粉末、或其中一端相互連接至同一核心的片 狀粉末所組成。
17. 如權(quán)利要求I6所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，復(fù)數(shù)片狀粉末為獨(dú)立片狀粉末。
18. 如權(quán)利要求ie所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，復(fù)數(shù)片狀粉末為其中一端相互連接至 同一核心的片狀粉末。
19. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，該磷酸鋰鐵粉末具有橄欖石結(jié)構(gòu)。
20. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，該金屬是選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、Zn、 A1及Mg所組成的群組。
21. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，該磷酸鋰鐵粉末的粉末表面包覆碳。
22. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，0蘭a〈0. 15。
23. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，該磷酸鋰鐵粉末的長(zhǎng)度為0. 3-5 μ m。
24. 如權(quán)利要求14所述的磷酸鋰鐵粉末，其中，該磷酸鋰鐵粉末的長(zhǎng)度為0. 5-4 μ m。
【文檔編號(hào)】H01M4/58GK104218215SQ201310466831
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】周麗新, 朱信旭, 陳柄凱, 楊岳庭 申請(qǐng)人:周麗新