一種磷酸亞鐵鋰的製備方法

2023-12-01 00:55:41 1

一種磷酸亞鐵鋰的製備方法
【專利摘要】本發明提供一種磷酸亞鐵鋰的製備方法，該方法中將含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物、無離子水按照Fe：Li：碳源化合物：水=1:1.0-1.3:0.1-0.5：8-12（摩爾比）比例混合在一起，通過球磨、珠磨、微波乾燥、破碎機破碎篩分、燒結、氣碎等步驟製備磷酸亞鐵鋰。通過該方法製備的磷酸亞鐵鋰產品具有壓實密度高、導電性好的優點。而且該製備方法採用的原料不會對環境產生汙染，且生產過程中不會產生有毒有害的工業廢氣。
【專利說明】一種磷酸亞鐵鋰的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明具體涉及一種用於鋰電池正極的磷酸亞鐵鋰的製備方法，特別涉及一種磷酸亞鐵鋰高溫固相的製備方法。
【背景技術】
[0002]磷酸亞鐵鋰，化學式為LiFePO4，簡稱LFP，為近來新開發的鋰電池的正電極材料，主要用於動力鋰電池，作為正極活性物質使用，人們習慣也稱其為磷酸鐵鋰。與傳統的鋰離子二次電池正極材料，尖晶石結構的LiMn2O4和層狀結構的LiCoO2相比，LiMPO4的原物料來源更廣泛、價格更低廉且無環境汙染。
[0003]現階段，對磷酸亞鐵鋰的製備方法通常採用高溫固相法。現有的高溫固相合成方法中主要包括兩種，一種是採用二價鐵源作為反應原料進行製備，另一種是採用三價鐵源作為反應原料進行製備。
[0004]其中採用二價鐵源進行製備一般包括下述兩種方法:
[0005]方法一:用草酸亞鐵(FeC2O4.2H20)、磷酸氫二銨((NH4) 2HP04)和碳酸鋰(Li2CO3)為原料，在40(T80(TC溫度範圍內，氮氣保護條件下燒結得到磷酸亞鐵鋰，比容量在120mA/h以上。
[0006]但採用方法一製備出的產品物相不均勻，製造過程中草酸亞鐵中的Fe2+易氧化為Fe3+，使最後的磷酸亞鐵鋰產品壓實密度較低，導電性差。同時在整個煅燒過程中，其各種反應原料會排放氨氣、氧化氮等刺激性有毒氣體。
[0007]方法二:用磷酸亞鐵(Fe3 (PO4) 2)、磷酸鋰(Li3PO4)為原料，溶解在水溶液裡，在通有氬氣、220°C、2.4MPa的高壓釜裡，加熱lh，快速降至室溫，將所得的樣品經過濾、乾燥，力口入適量的炭黑，在保護性氣氛下進行焙燒得到了磷酸亞鐵鋰。
[0008]採用方法二的製備過程中需要使用高溫高壓設備，而這些設備造價高，同時在製造過程存在安全隱患。
[0009]中國專利CN200510057411.5公開了一種採用三價鐵源製備磷酸亞鐵鋰的方法，該方法將含鋰源化合物，三價鐵源化合物，磷源化合物和有機添加劑混合，加入適量的有機溶劑，在球磨機中球磨I?8小時，樣品於100?120°C烘乾；在密封不用保護性氣體的條件下，於500?800°C恆溫培燒4?24小時，然後自然冷卻，將製得的磷酸亞鐵鋰固體於球磨機中磨成粉狀。儘管該方法中採用三價鐵源進行製備得到的磷酸亞鐵鋰的振實密度大，體積比容量高，但是，磷酸亞鐵鋰的顆粒粒度大，純度不高，導致材料的電導率低，影響電池的電性。

【發明內容】

[0010]本發明的一個目的是提供一種磷酸亞鐵鋰高溫固相的製備方法，該製備方法採用的原料不會對環境產生汙染，且生產過程中不會產生有毒有害的工業廢氣，同時製備出的磷酸亞鐵鋰產品具有壓實密度高、導電性好的優點。[0011]本發明解決問題採用的技術方案是:
[0012]一種磷酸亞鐵鋰的製備方法，包括以下步驟；
[0013](I)混料球磨:將含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物、無離子水加入溼法臥式球磨機進行球磨，球磨2-6h，得到漿狀產品一。
[0014]( 2 )珠磨:將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間4-8h，得到漿狀產品二。
[0015](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0016](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0017](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中，在500-700°C恆溫下燒結5-12 h，然後物料降至室溫，整個過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0018](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及200-600目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的橄欖石結構的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0019]所述含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物中Fe =L1:碳源化合物=1:1.0-1.3:0.1-0.5 (摩爾比)。
[0020]步驟(I)中加入的無離子水的電阻值 5ΜΩ。
[0021]微波乾燥步驟中 其產品二料層厚度 1cm，脫水溫度< 100°C。
[0022]所述含磷酸根的鐵源化合物選自磷酸鐵或磷酸亞鐵。
[0023]所述鋰源化合物選自碳酸鋰或氫氧化鋰。
[0024]所述碳源化合物選自蔗糖或葡萄糖。
[0025]步驟(6)使用的高壓高速氣流為壓縮空氣，所述壓縮空氣除油除水，露點低於-20°C，且壓力為 0.2-0.7MPa。
[0026]本發明的有益效果:(1)製備方法採用含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物、無離子水為原料，這些原料本身不會對環境產生汙染，且生產過程中不會產生有毒有害的工業廢氣。
[0027](2)由於製備過程中將所有固體原料研磨證分子級的顆粒，因此使最終燒結成的LiFePO4無雜相，同時碳源可以對LiFePO4均勻包覆，使LiFePO4提高克容量及導電性能。
[0028](3)同時作為碳源的蔗糖或葡萄糖加入的量使燒結過程中有足夠的能力對Fe3+進行還原以及熱解後形成帶有羥基、羧基等親電集團的交聯碳對LiFePO4微粒進行充分均勻包覆，提高LiFePO4的導電性和加工性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是採用本發明方法製備的磷酸亞鐵鋰的透射電鏡圖；
[0030]圖2是採用本發明方法製備的磷酸亞鐵鋰的X射線衍射圖；
[0031]圖3是採用本發明方法製備的磷酸亞鐵鋰的粒度分布圖；
[0032]圖4是採用本發明方法製備的磷酸亞鐵鋰的最頻孔徑圖；[0033]圖5是扣式電池常溫充放電曲線；
[0034]圖6是漿料流變性能曲線；
[0035]圖7是50AH汽車電池恆流倍率充電曲線；
[0036]圖8是50AH汽車電池恆流倍率放電曲線；
[0037]圖9是50AH汽車電池低溫放電曲線；
[0038]圖10是50AH汽車電池23°C、1C充放電循環曲線；
[0039]圖11是50AH汽車電池60°C、1C充放電循環曲線。
【具體實施方式】
[0040]本發明提供了一種磷酸亞鐵鋰的製備方法，包括以下步驟:
[0041 ] (I)混料球磨:將含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物、無離子水加入溼法臥式球磨機進行球磨，球磨2-6h，得到漿狀產品一。其中含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物中Fe =L1:碳源化合物=1:1.0-1.3:0.1-0.5 (摩爾比)。
[0042]作為碳源的蔗糖或葡萄糖加入的量使燒結過程中有足夠的能力對Fe3+進行還原以及熱解後形成帶有羥基、羧基等親電集團的交聯碳對LiFePO4微粒進行充分均勻包覆，提高LiFePO4的導電性和加工性能。
[0043]為了杜絕其他雜質金屬離子的引入，本發明中採用的無離子水其電阻值> 5ΜΩ。
[0044](2)珠磨:將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間4_8h，得到漿狀產品二。
[0045]該珠磨過程中，經過細小的氧化鋯球高速運動碰撞物料，使物料得到進一步破碎混合，使鐵源和鋰源以及碳源達到分子級的混合水平，使最終燒結成的LiFePO4產品無雜相，同時碳源可以對LiFePO4均勻包覆，使LiFePO4提高克容量及導電性能。
[0046](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0047]經過微波對珠磨後的漿料進行快速脫除水分，可以使鐵源、鋰源、碳源快速定位，避免因鐵源和鋰源密度的不同發生漿料的分層沉降，影響物料混勻程度，造成燒結後的最終產品LiFePO4純度低，影響電池性能。
[0048](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0049]經過破碎並篩選出粒度均勻的物料，燒結時物料才能在氣氛爐中受熱均勻從而反應充分，避免內外受熱不均導致反應不充分使得最終產品LiFePO4純度不夠，以及糖熱解不充分使得導電包覆不均勻，同時還可以控制最終產品LiFePO4的粒度。
[0050](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的粉狀產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在500-700°C時燒結5-12 h，然後開始降溫至室溫，整個升溫降溫過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀產品LiFeP04。
[0051]氮氣純度、氣量、氧含量的控制可以使產品燒結過程中避免不純氣體的引入以及氧分的增加導致產品純度降低，Fe2+被再度氧化，以免降低產品在電池中的充放電效率和循環性能。[0052](6)氣碎:將步驟(5)中得到的產品LiFePO4加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及200-600目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到黑色粉狀產品LiFePCV
[0053]為節約成本，本發明中採用的高壓高速氣流為壓縮空氣，為了避免氣碎過程中引入額外的水分、油分等雜質，壓縮空氣需要除油除水，且露點低於_20°C。而為了保證最終的LiFePO4產品粒度分布集中，可以提高後續電池製造時的加工性能，壓縮空氣的壓力選擇0.2_0.7MPaο
[0054]以下結合具體實施例對本發明方法做進一步詳細說明。
[0055]實施例1
[0056](I)混料球磨:將 301.64kgFeP04、73.89kgLi2C03、68.46kg 蔗糖 C12H22011、288kg無離子水(Fe:L1:鹿糖:無離子水=1:1:0.1:8摩爾比)加入溼法臥式球磨機進行球磨球磨6h，得到漿狀產品一。
[0057]( 2)將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間6h，得到漿狀產品二。
[0058](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0059](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0060](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在700°C時燒結7 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0061](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用壓縮空氣氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及400目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0062]採用掃描電鏡(日本電子株式會社JSM-5610LV)測得上述方法製備的LiFePO4的SEM圖如圖1中所示。同時採用X射線粉末衍射儀(日本理學株式會社Rigaku，D/Max-2200型)測得的上述方法製備的LiFePO4的XRD衍射圖如圖2中所示。證實，經上述製備過程製備出的LiFePO4為橄欖石結構。
[0063]實施例2
[0064](I)混料球磨:將 301.64kgFeP04、96.057kgLi2C03、171.15kg 蔗糖、432kg 無離子水(Fe:L1:鹿糖:無離子水=1:1.3:0.5:12摩爾比)加入溼法臥式球磨機進行球磨,球磨2h,得到漿狀產品一。
[0065]( 2)將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間4h，得到漿狀產品二。
[0066](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0067](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0068](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在500°C時燒結12 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0069](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及600目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0070]實施例3
[0071](I)混料球磨:將 301.64kgFeP04、84.9735kgLi2C03、205.38kg 鹿糖、360kg 無離子水(Fe:L1:鹿糖:無離子水=1:1.15:0.3:10摩爾比)加入溼法臥式球磨機進行球磨,對物料進行初級破碎，其中球磨機轉速40r/min,球磨3h,得到眾狀產品一。
[0072]( 2)將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間8h，得到漿狀產品二。
[0073](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0074](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0075](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在520°C時燒結5 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0076](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及200目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0077]實施例4
[0078](I)混料球磨:將 501.61kgFe3 (P04) 2.8Η20、86.22kgLi0H、216.192kg 葡萄糖、486kg無離子水(Fe:L1:葡萄糖:無離子水=1:1.2:0.4:9 (摩爾比))加入溼法臥式球磨機進行球磨，球磨5h，得到漿狀產品一。
[0079]( 2)將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間6h，得到漿狀產品二。
[0080](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0081](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0082](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在600°C時燒結7 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0083](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及200目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0084]實施例5
[0085](I)混料球磨:將 501.61kgFe3 (P04) 2.8Η20、79.035kgLi0H、108.096kg 葡萄糖、594kg無離子水(Fe:L1:糖:水=1:1.1:0.2:11 (摩爾比))加入溼法臥式球磨機進行球磨,球磨5.5h，得到漿狀產品一。
[0086](2)將產品一加入珠磨機進行珠磨,珠磨機轉速450r/min,每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間8h，得到漿狀產品二。
[0087](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0088](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0089](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在550°C時燒結11 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0090](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及200目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0091]實施例6
[0092](I)混料球磨:將 301.64kgFeP04、59.875kgLi0H、90.08kg 葡萄糖 C6H1206、360kg無離子水(Fe:L1:葡萄糖:無離子水=1:1.25:0.25:10 (摩爾比))加入溼法臥式球磨機進行球磨，球磨2-6h,得到楽:狀產品一。
[0093](2)將產品一加入珠磨機進行珠磨,珠磨機轉速650r/min,每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間6h，得到漿狀產品二。
[0094](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0095](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0096](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在650°C時燒結9 h，然後降至室溫，整個升溫降溫過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0097](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及500目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0098]實施例7
[0099](I)混料球磨:將 501.61kgFe3 (P04) 2.8H20、110.835kgLi2C03、102.69kg 蔗糖、648kg無離子水(Fe:L1:鹿糖:水=1:1:0.1:12 (摩爾比))加入溼法臥式球磨機進行球磨,球磨3.5h，得到漿狀產品一。
[0100](2)將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間8h，得到漿狀產品二。
[0101](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°c，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。[0102](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0103](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在580°C時保溫9 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0104](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及300目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0105]實施例8
[0106](I)混料球磨:將 301.64kgFeP04、96.057kgLi2C03、126.112kg 葡萄糖、324kg 無離子水按照:鐵:鋰:糖:水=1:1.0-1.3:0.1-0.5:8-12 (摩爾比)的比例加入溼法臥式球磨機進行球磨，球磨3h，得到漿狀產品一。
[0107](2)將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間4.5h，得到漿狀產品二。
[0108](3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，脫水溫度< 100°C，料層厚度(1cm，乾燥結束後得到塊狀產品三。
[0109](4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。
[0110](5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中進行燒結，在570°C時保溫6 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰。
[0111](6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及300目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
[0112]下面通過各實驗數據對採用本發明製備方法的到的LiFePO4的性質進行說明。
[0113]採用實施例1中得到的LiFePO4其理化參數如表I中所示:
[0114]表I
[0115]
【權利要求】
1.一種磷酸亞鐵鋰的製備方法，其特徵在於:包括以下步驟； (1)混料球磨:將含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物、無離子水加入溼法臥式球磨機進行球磨，球磨2-6h，得到漿狀產品一； (2)珠磨:將產品一加入珠磨機進行珠磨，每批物料連續進料連續出料循環在珠磨機內進行磨碎，循環時間4-8h，得到漿狀產品二； (3)微波乾燥:將產品二加入微波乾燥機進行脫水，乾燥結束後得到塊狀產品三； (4)破碎篩分:將產品三加入陶瓷柱式破碎機進行破碎，產出物料用超聲波振動篩進行篩選，得到篩選後的粉狀產品四。 (5)氣氛燒結:將步驟(4)中得到的產品四分裝入石墨或剛玉莫來石匣缽中，送入氣氛燒結爐中，在500-700°C恆溫下燒結5-12 h，然後降至室溫，整個燒結過程中用高純氮氣進行保護，氮氣純度> 99.999%，燒結過程中氧分含量不大於20ppm，得到粉狀磷酸亞鐵鋰； (6)氣碎:將步驟(5)中得到的粉狀磷酸亞鐵鋰加入扁平式氣流粉碎機中使用高壓高速氣流進行粉碎，經過粉碎後用超聲波振動篩及200-600目的篩網進行篩選分級，收集過篩產品，得到最終的黑色粉狀磷酸亞鐵鋰產品。
2.如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於:所述含磷酸根的鐵源化合物、鋰源化合物、碳源化合物中Fe =L1:碳源化合物=1:1.0-1.3:0.1-0.5 (摩爾比)。
3.如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於:步驟(I)中加入的無離子水的電阻值≤ 5ΜΩ。
4.如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於:微波乾燥步驟中其產品二料層厚度(1cm，脫水溫度< 100°C。
5.如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於:所述含磷酸根的鐵源化合物選自磷酸鐵或磷酸亞鐵。
6.如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於:所述鋰源化合物選自碳酸鋰或氫氧化鋰。
7.如權利要求1中所述的製備方法，其特徵在於:所述碳源化合物選自蔗糖或葡萄糖。
8.如權利要求1至7中任一所述的製備方法，其特徵在於:步驟(6)使用的高壓高速氣流為壓縮空氣，所述壓縮空氣除油除水，露點低於_20°C，且壓力為0.2-0.7MPa。
【文檔編號】C01B25/45GK103474653SQ201210187659
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月8日 優先權日:2012年6月8日
【發明者】尹辭 申請人:四川新國榮能源材料有限責任公司