[發(fā)明專利]碳包覆磷酸鐵、其制備的碳包覆磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210194270.1
• 申請(qǐng)日: 2012-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN102903913A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫建平;周曉政;胡益蘭;倪九江;繆東棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江谷神能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/58
• 分類號(hào): H01M4/58
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

1.一種碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述碳包覆磷酸鐵中碳含量為1~20wt%，其制備方法包括如下步驟：

（1）將三氧化二鐵和五氧化二磷按Fe:P摩爾比為1:(1~1.12)的比例混合，充分研磨使之混合均勻；

（2）在步驟（1）所得混合原料中摻入碳源，然后將所得混合物放入管式爐中，在惰性氣流保護(hù)下，于200~500℃預(yù)燒1~4小時(shí)，再經(jīng)600~700℃高溫?zé)Y(jié)5~24小時(shí)，降溫至室溫，磨細(xì)得到碳包覆磷酸鐵。

2.如權(quán)利要求1所述的碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述的充分研磨為：在球磨機(jī)上混合2~20小時(shí)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述步驟（1）中，在研磨前，往三氧化二鐵和五氧化二磷中加入酒精，所述酒精的加入體積以三氧化二鐵的摩爾數(shù)計(jì)為20~200mL/mol。

4.如權(quán)利要求1所述的碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述碳源為聚乙烯或聚丙烯或?yàn)r青。

5.如權(quán)利要求1所述的碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述惰性氣流為氮?dú)饬骰驓鍤饬鳌?/p>

6.如權(quán)利要求1所述的碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述步驟（2）中，混合物先以5~10℃/分鐘的速率升溫至200~500℃預(yù)燒1~4小時(shí)，再以5~10℃/分鐘的速率升溫至600~700℃高溫?zé)Y(jié)5~24小時(shí)。

7.如權(quán)利要求1所述的碳包覆磷酸鐵，其特征在于：所述方法按照如下步驟進(jìn)行：

（1）將三氧化二鐵和五氧化二磷按Fe:P摩爾比為1:(1~1.12)的比例混合，并加入酒精，酒精的加入體積以三氧化二鐵的摩爾數(shù)計(jì)為20~200mL/mol，然后在在球磨機(jī)上混合5~20小時(shí)，使之混合均勻；

（2）在步驟（1）所得混合原料中摻入聚乙烯或聚丙烯或?yàn)r青，然后將所得混合物放入管式爐中，在氮?dú)饣驓鍤饬鞅Ｗo(hù)下，先以5~10℃/分鐘的速率升溫至200~500℃預(yù)燒1~4小時(shí)，再以5~10℃/分鐘的速率升溫至600~700℃高溫?zé)Y(jié)5~24小時(shí)，降溫至室溫，磨細(xì)得到碳包覆磷酸鐵。

8.一種由權(quán)利要求1所述的碳包覆磷酸鐵制備的碳包覆磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料，所述復(fù)合材料具體通過如下方法制備：將鋰化合物與碳包覆磷酸鐵按照Li：Fe的摩爾比為（0.95~1.05）:1的比例混合均勻，在還原性氣氛下于600~800℃燒結(jié)4~30小時(shí)，冷卻后磨細(xì)得到碳包覆磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料；所述的鋰化合物為氫氧化鋰、碳酸鋰或硝酸鋰。

9.如權(quán)利要求11所述的碳包覆磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料，其特征在于：所述的還原性氣氛為體積比為5~9：1的N₂與H₂的混合氣氛或體積比為5~9：1的Ar與H₂的混合氣氛。

10.如權(quán)利要求11所述的碳包覆磷酸亞鐵鋰復(fù)合材料作為鋰離子電池正極材料的應(yīng)用。