[發明專利]一種利用亞磷酸或亞磷酸鹽制備磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法

無效

• 申請號: 200810071496.6
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101332987A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 童慶松;盧陽;施繼成;黃維靜;李變云
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;H01M4/58
• 代理公司: 福州元創專利代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

1.一種利用亞磷酸或亞磷酸鹽制備磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是將反應物鋰的化合物、亞鐵鹽、磷酸鹽、亞磷酸或亞磷酸鹽混合，加入依據反應物質量計算的磷酸亞鐵鋰的質量的1％～20％的含碳化合物，再加入濕磨介質，在100轉/分鐘～1000轉/分鐘的速率下球磨混合3小時～12小時，在50℃～100℃下真空干燥；將干燥的粉體置于惰性氣氛或弱還原氣氛中，采用兩段燒結法制備磷酸亞鐵鋰，所述的兩段燒結法是在200℃～500℃溫度區間的任一溫度下，將反應物進行預煅燒3小時～12小時，冷卻至室溫制得母體預燒料；在母體預燒料中加入濕磨介質，球磨3小時～12小時，在50℃～100℃下真空干燥；干燥后粉體再次置于惰性氣氛或弱還原氣氛中，在550℃～850℃溫度區間的任一溫度下煅燒3小時～24小時，所述的反應物中鋰的化合物為碳酸鋰、氫氧化鋰、草酸鋰、醋酸鋰或硝酸鋰中一種，或其任意比例的混合物。

2.根據權利要求1所述的利用亞磷酸或亞磷酸鹽制備磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是所述的兩段燒結法為程序升溫兩段燒結法，是按照0.5℃/min～30℃/min的加熱速率將干燥的粉體由室溫加熱到200℃～550℃溫度區間的任一溫度，保持溫度預煅燒3小時～12小時，冷卻至室溫制得母體預燒料；在母體預燒料中加入濕磨介質，球磨3小時～12小時，在50℃～100℃下真空干燥；干燥后粉體置于惰性氣氛或弱還原氣氛中，按照0.5℃/min～30℃/min的加熱速率由室溫加熱至550℃～850℃溫度區間的任一溫度，保溫燒結3小時～24小時，制備磷酸亞鐵鋰。

3.根據權利要求1或2所述的利用亞磷酸或亞磷酸鹽制備磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是所述的反應物中亞鐵鹽為草酸亞鐵、醋酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵或碳酸亞鐵中一種，或其任意比例的混合物；所述的反應物中磷酸鹽為磷酸銨、磷酸氫二銨或磷酸二氫銨中一種，或其任意比例的混合物。

4.根據權利要求1或2所述的利用亞磷酸或亞磷酸鹽制備磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是所述的反應物中混合物組成之一為亞磷酸時，反應物的摩爾比為Li⁺∶Fe²⁺∶PO₄^3-∶亞磷酸＝(0.95～1.10)∶(0.95～1.10)∶(1-x)∶(x～1.43x)，其中0.001≤x≤0.3。

5.根據權利要求1或2所述的利用亞磷酸或亞磷酸鹽制備磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是所述的反應物中混合物組成之一為亞磷酸鹽時，其分子式為AH₂PO₃或A₂HPO₃、EHPO₃或E(H₂PO₃)₂以及G(H₂PO₃)₃的三種類型亞磷酸鹽，其中A＝Li⁺、Na⁺、K⁺、Ag⁺或NH₄⁺，E＝Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Ga²⁺、Ge²⁺、Sn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺或Mo²⁺，G＝Al³⁺、Bi³⁺、Cr³⁺或B³⁺。