[發明專利]納米鋰離子電池級正極材料磷酸亞鐵鋰的制備方法

有效

• 申請號: 201110443969.2
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102522546A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 韓江龍;陶軍;顧濤;方漢章;王志;李蘭俠
• 申請（專利權）人: 江蘇中電長迅能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 劉喜蓮

1.一種納米鋰離子電池級正極材料磷酸亞鐵鋰的制備方法，其特征在于，其步驟如下：

（1）將復合碳源原料加入有機溶劑中分散均勻，得復合碳源溶液；所述的復合碳源原料選自蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨糖，醋酸纖維素，抗壞血酸，環糊精，可溶性淀粉，食用油，檸檬酸，聚乙烯醇，聚丙烯醇，呋喃醇，間苯二酚，酚醛樹脂，環氧樹脂中至少二種的組合物；組合物中，至少含有一種分子量為100~10000的有機小分子碳源，至少含有一種分子量為10000~500000的有機高分子碳源，且所述有機小分子碳源的添加量為最終磷酸鐵鋰理論碳的1~3%wt，有機高分子碳源添加劑量的添加量為最終磷酸鐵鋰理論碳的0.5~3.5%wt；

（2）按Li?:Fe:?P?的摩爾比為0.98~1.05：0.98~1.05：1?稱取鋰源化合物、鐵源化合物、磷源化合物與復合碳源溶液混合，得混合物，其中碳源的加入量為預制備磷酸鐵鋰的摩爾量的1~30%；鋰源化合物選自氫氧化鋰，碳酸鋰，醋酸鋰中的一種或幾種的混合物；鐵源化合物選自磷酸鐵，三氧化二鐵，檸檬酸鐵中的一種或幾種的混合物；磷源化合選自磷酸鐵，磷酸二氫銨，磷酸氫二銨，磷酸鐵銨中的一種或幾種的混合物；

（3）將上述混合物質放入球磨機內進行研磨得到漿料，球磨溫度為6~40℃，漿料在60~120℃下烘干，粉碎；漿料的一次粒徑為20~600nm；得前驅體；

（4）將前驅體在保護性氣氛下煅燒；燒結時，先在100~300℃下焙燒2~4小時，然后在300~500℃下焙燒2~4小時，升溫速率為2~10℃/Min；再在650~800℃恒溫6~10小時，最后以2~10℃/Min降溫至室溫；在此燒結過程中，伴隨碳源化合物的熱裂解，在晶體包覆一層碳源，高溫促使形成石墨化結晶程度更好的碳覆膜，得到碳復合橄欖石結構的磷酸鐵鋰。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述的有機溶劑選自乙醇，異丙醇，丙酮一種或幾種的混合物。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，復合碳源原料加入有機溶劑中分散的方式為：在有機溶劑存在下攪拌、機械研磨或者超聲波均化。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，Li?:Fe:?P?的摩爾比為0.98~1.05:1:1?。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，Li?:Fe:?P?的摩爾比為1:1:1?。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（3）中的球磨時間為1~8小時。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述的保護性氣氛選自N₂，惰性氣體，氮氫混和氣，CO₂、CO混和氣，H₂、H₂O混和氣，或者NH₃、H₂O混和氣。