[發明專利]一種鋰離子電池陽極材料的制作方法無效
| 申請號: | 200910031467.1 | 申請日: | 2009-04-29 |
| 公開(公告)號: | CN101546825A | 公開(公告)日: | 2009-09-30 |
| 發明(設計)人: | 張君;曹高劭;張陶;張佳;張楊 | 申請(專利權)人: | 徐州海天綠色能源科技有限公司 |
| 主分類號: | H01M4/04 | 分類號: | H01M4/04;H01M4/58;C01B25/30;C01B25/45 |
| 代理公司: | 徐州市三聯專利事務所 | 代理人: | 周愛芳 |
| 地址: | 221745*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 鋰離子電池 陽極 材料 制作方法 | ||
技術領域
本發明涉及電池陽極材料的制作方法,具體是一種鋰離子電池陽極材料的制作方法。
背景技術
隨著化石能源的日益減少和對環境的污染日益被人類重視,尋找新型清潔能源已成為當務之急,因此電能的利用已被也越來越被人們重視。但是電能在移動物體上的使用受到了很大的限制,目前唯一的方法就是使用蓄電池。但是傳統的鉛酸蓄電池有自身無法克服的缺點,一是污染嚴重,其中鉛和酸都是嚴重污染源。二是自重大,比容量小。三是使用壽命短,沖、放次數少。近幾年鋰離子電池發展很快,特別是磷酸鐵材料的出現,使電能的使用將產生革命性的變化。目前磷酸鐵鋰電池的研究美國、日本處在領先地位,我國尚在起步階段,已有天津、蘇州、湖南多家生產。但我國在磷酸鐵鋰材料生產、應用上存在以下幾個問題:一是傳統的生產方法對工藝要求高。二是產品質量不穩定,每一批次的技術指標不能一致。三是成本較高,所有這些問題都亟待解決。
發明內容
為解決上述問題,本發明提供一種鋰離子電池陽極材料的制作方法,為我國磷酸鐵鋰電池的材料的生產提供了一種新途徑。
本發明是以如下技術方案實現的:一種鋰離子電池陽極材料的制作方法,所用的原料為:
鐵粉Fe56份,硫酸H2SO4?98份,碳酸鈉Na2CO3?106份,氫氧化鋰LiOH?24份或碳酸鋰LI2CO3?37份,磷酸H3PO4?98份。
制作方法:具體按下述步驟進行:
1、制備硫酸亞鐵(FeSO4):
將過量的鐵粉(Fe),加入到9mol/L稀硫酸(H2SO4)中,完全反應后得到硫酸亞鐵(FeSO4)溶液備用。
2、制備碳酸亞鐵(FeCO3):
將步驟1所得硫酸亞鐵(FeSO4)溶液置于密閉溶器中,加入碳酸鈉(Na2CO3)溶液;反應沉淀,分離沉淀,得所需要的碳酸亞鐵(FeCO3),用水清洗沉淀,待用。
3、制備磷酸二氫鋰(LiH2PO4):
將含溶質mol數相等的氫氧化鋰(LiOH)溶液和磷酸(H3PO4)溶液混和,或者將碳酸鋰(Li2CO3)和磷酸(H3PO4)溶液按含反應物mol數為1:2比例混和,即可得到磷酸二氫鋰(LiH2PO4)溶液。
4、制取磷酸亞鐵鋰(LiFePO4):
(1)將等mol數的磷酸二氫鋰(LiH2PO4)溶液,緩慢加入到碳酸亞鐵(FeCO3)沉淀中,不斷攪拌,生成二氧化碳(CO2)氣體后,即可得到純凈的磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)沉淀,此為橄欖球型結構的磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池陽極材料的前驅體;
(2)將步驟4所得的磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)和淀粉等碳包覆材料在保護環境下放入煅燒窯中加熱煅燒,即得橄欖球型結構的磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池陽極材料。
橄欖球型結構的磷酸亞鐵鋰電池陽極材料的前驅體放入煅燒窯中煅燒的溫度為500-700℃。煅燒時間8-9小時。
上述方案的原理是:
(一)、H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑
(二)、FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4
(三)、LiOH+H3PO4=LiH2PO4+H2O
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