[發(fā)明專利]一種摻雜硅酸亞鐵鋰正極材料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910112898.0
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN101734674A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童慶松;陳梅蓉;黃行康;常美娟;黃維靜;李變云;吳陽;李秀華
• 申請（專利權(quán)）人: 福建師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B33/32
• 分類號(hào): C01B33/32;H01M4/58
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;吳欽緣

1.一種摻雜硅酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于制備過程由以下步驟組成：

按照反應(yīng)物中鋰離子∶亞鐵離子∶硅原子∶亞磷酸根離子的摩爾比＝(0.95～1.10)∶(0.95～1.10)∶(0.80～0.999)∶(0.001～0.286)稱量鋰鹽、亞鐵鹽、硅化合物、亞磷酸鹽，混合得到初始反應(yīng)混合物；加入以上初始反應(yīng)混合物的無水化合物合計(jì)重量的1％～30％的含碳化合物；再加入以上初始反應(yīng)混合物的無水化合物的合計(jì)體積的0.10倍～10倍體積的濕磨介質(zhì)，用100rpm～1000rpm的轉(zhuǎn)速球磨混合20分鐘～3小時(shí)，在45℃～95℃的水浴中加熱1小時(shí)～12小時(shí)，再用100rpm～1000rpm的轉(zhuǎn)速球磨混合3小時(shí)～12小時(shí)，在55℃～135℃下于10Pa～10132Pa壓力的真空中干燥；干燥的粉體置于惰性氣氛或弱還原氣氛中，采用兩段燒結(jié)法或程序升溫兩段燒結(jié)法制備摻雜硅酸亞鐵鋰；

所述的亞磷酸鹽的化學(xué)組成為AH₂PO₃或A₂HPO₃，或是AH₂PO₃或A₂HPO₃的一水合物、二水合物或三水合物時(shí)，A代表Na⁺、K⁺、Ag⁺或NH₄⁺離子；所述的亞磷酸鹽的化學(xué)組成為EHPO₃或E(H₂PO₃)₂，或是EHPO₃或E(H₂PO₃)₂的一水合物、二水合物或三水合物時(shí)，E代表Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ga²⁺、Ge²⁺、Sn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺或Zn²⁺；所述的亞磷酸鹽的化學(xué)組成為G(H₂PO₃)₃，或是G(H₂PO₃)₃的一水合物、二水合物或三水合物時(shí)，G代表Al³⁺、Bi³⁺、Cr³⁺、Sc³⁺；

所述的兩段燒結(jié)法是在200℃～500℃溫度區(qū)間的任一溫度下，將干燥的粉體預(yù)燒結(jié)3小時(shí)～12小時(shí)，冷卻至室溫制得母體預(yù)燒料；在母體預(yù)燒料中加入以上初始反應(yīng)混合物的無水化合物的合計(jì)體積的0.10倍～10倍體積的濕磨介質(zhì)，用100rpm～1000rpm的轉(zhuǎn)速球磨3小時(shí)～12小時(shí)，在55℃～135℃下于10Pa～10132Pa壓力的真空中干燥；干燥的粉體置于惰性氣氛或弱還原氣氛中，在550℃～850℃溫度區(qū)間的任一溫度下燒結(jié)3小時(shí)～24小時(shí)，制備得到摻雜硅酸亞鐵鋰；

所述的程序升溫兩段燒結(jié)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(qū)間的任一溫度，保溫預(yù)燒結(jié)3小時(shí)～12小時(shí)，冷卻至室溫制得母體預(yù)燒料；在母體預(yù)燒料中加入以上初始反應(yīng)混合物的無水化合物的合計(jì)體積的0.10倍～10倍體積的濕磨介質(zhì)，用100rpm～1000rpm的轉(zhuǎn)速球磨3小時(shí)～12小時(shí)，在55℃～135℃下于10Pa～10132Pa壓力的真空中干燥；干燥的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600℃～850℃溫度區(qū)間的任一溫度，保溫?zé)Y(jié)3小時(shí)～24小時(shí)，制備得到摻雜硅酸亞鐵鋰；

所述的硅的化合物為正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、二氧化硅、納米二氧化硅、硅酸、偏硅酸、四(1-甲基乙基)硅酸酯、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷或三乙基甲硅烷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜硅酸亞鐵鋰正極材料的制備方法，其特征是所述的鋰鹽為碳酸鋰、氫氧化鋰、草酸鋰、醋酸鋰、氯化鋁、硝酸鋰、硫酸鋰或磷酸二氫鋰，或是這些鋰鹽的一水合物、二水合物或三水合物。