一種高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法
2023-05-16 22:41:11 1
專利名稱：一種高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法
技術領域：
本發明屬於鋰離子電池正極材料技術領域，尤其是涉及一種高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法。
背景技術：
自1997年美國德克薩斯州立大學的Goodenough教授報導了 LiFePO4的可逆性地嵌入脫出鋰的特性以後，LiFePO4E極材料已成為國內外的研究熱點。LiFePO4在倍率性能、 高溫和安全性能、成本等方面具有突出的優勢，成為中大容量、中高功率鋰離子電池理想的正極材料。表1幾種正極材料的振實密度對比
權利要求
1.一種高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法，其特徵在於步驟包括(1)液相球磨按Li Fe P = 1-1.05 1 1的物質的量比稱取鋰源、鐵源、磷源，摻雜金屬元素與鐵元素的物質的量比為0. 005-0. 05，再按0. 01-0. 20的重量比例稱取碳源，混合後置於液相球磨罐中進行液相球磨2-8小時，製成漿料；(2)噴霧乾燥將漿料採用高速離心噴霧乾燥機進行乾燥，噴霧乾燥時的進風溫度在 50-300°C，出風溫度 50-150°C ；(3)流變相處理將噴霧乾燥後的粉體與去離子水按照質量比為2-4 1的比例進行均勻混合，調成流變相，在25-120°C的流變相容器中靜置0. 1-4小時，完成流變相處理；(4)高溫處理處理後於60-150°C的真空乾燥箱中乾燥，粉碎；在氮氣、氬氣、氫氬混合氣或氫氮混合氣氣氛保護下，將以上的顆粒於500-850°C燒結2-48小時後冷卻；(5)粉碎分級粉碎分級後得到高振實密度的磷酸鐵鋰正極材料。
2.根據權利要求1所述的高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法，其特徵在於，所述(1)中鋰源是碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、草酸鋰中的一種或一種以上的混合物；鐵源為二價鐵或三價鐵的化合物的一種或一種以上的混合物；磷源為磷酸、磷酸鋰、磷酸二氫鋰、磷酸氫二鋰、磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨中的一種或一種以上的混合物；所述摻雜金屬元素為Mg、Al、Cr、Zr、Ti、Nb、Sr及W中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法，其特徵在於，所述(1)中碳源為乙炔黑、石墨、蔗糖、葡萄糖、檸檬酸、酚醛樹脂、浙青、聚乙烯醇，由碳源所獲得的碳與磷酸鐵鋰的質量比為0. 05-10%。
4.根據權利要求1所述的高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法，其特徵在於，液相球磨介質為異丙醇、乙醇、丙酮、水或水與上述溶劑的混合物。
全文摘要
本發明涉及一種高振實密度磷酸鐵鋰的製備方法，步驟包括(1)液相球磨將鋰源、鐵源、磷源，摻雜金屬元素與鐵元素、碳源，液相球磨製成漿料；(2)噴霧乾燥用高速離心噴霧乾燥機對漿料進行乾燥；(3)流變相處理將乾燥後的粉體與去離子水完成流變相處理，處理後先於60-150℃的真空乾燥箱中乾燥；(4)高溫處理惰性氣氛下，燒結後冷卻；粉碎分級後得到高振實密度的磷酸鐵鋰正極材料。本發明具有無廢液排放，環保無汙染，節約能源和成本，工藝簡單，節約能源和成本，汙染小，非常適合工業化生產的特點。
文檔編號C01B25/45GK102556996SQ20101061395
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者付亞娟, 劉興江, 時喜喜, 郝明明, 郭春雨 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所