[發明專利]磷酸鐵鋇產品及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201310131009.1
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103232028A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 張健;吳潤秀;王晶;張雅靜
• 申請（專利權）人: 張健
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;A23L3/3418;H01M4/58
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 張新球

技術領域

本發明的磷酸鐵鋇產品，屬于一種新材料。

背景技術

目前，尚未發現有磷酸鐵鋇化合物的報道和記載。經公開專利的檢索,互聯網的信息和書刊、雜志、市場等調研，沒有發現與本發明的技術產品相同的專利文獻，也未見與本發明的技術或產品的報道或銷售。

發明內容

本發明的目的在于：提出一種磷酸鐵鋇產品。

本發明的另一目的在于：提出一種磷酸鐵鋇產品的制備方法。

本發明還有一目的在于：提出一種磷酸鐵鋇產品的用途。

本發明的磷酸鐵鋇產品，其特征在于：化學式為：Ba(FePO₄)₂；采用現有技術方法，將樣品研磨成細小的粉末，以1：300的比例分散進碘化銫顆粒；用X-ray衍射儀進行分析，測量數據在范圍10-80度內收集；其晶體結構特征為圖1譜線所示；采用現有技術方法，將樣品先用超聲波分散在酒精里，然后沉積在硅質的基片上；用掃描電鏡外加能量色散X射線分析儀進行測試，電鏡照片用超高清晰的模式拍攝；其形貌結構特征為圖2所示。

本發明的磷酸鐵鋇產品，通過摻入少量的元素的摻雜處理，可提高、改善產品性能，其摻雜元素含量，以重量百分比計，磷酸鐵鋇產品中摻雜物元素含量在0—5%范圍；所述摻雜元素為：碳、硫、碘、鈦、銀、鈮、鍺、鈣、鎂、鋁、鋯、硒、鍶、硼、銅、釩、鎳、鋅、銻、鉬、錫、錳、鈷、鎘、鉍、鈹、鋰、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)，鈧(Sc)、釔(Y)之一或不少于2種元素成分，其參雜元素源，可是元素單質或其元素的化合物。

本發明的磷酸鐵鋇產品，可采用現有技術的各種制備方法獲得。

本發明的磷酸鐵鋇產品，主要用作還原劑、脫氧劑、食品脫氧保鮮劑。用作電子元件材料或制造電子元件的生產原料、制造電池正極材料及其電池的生產原料。用于冶煉、合金、玻璃生產的添加劑。

本發明的磷酸鐵鋇產品其具有極強的還原性質，其與空氣接觸，即可被空氣氧化，由黑暗色變為褐色或黃色；可廣泛用作還原劑、脫氧劑、食品脫氧保鮮劑；可廣泛用于還原、脫氧行業生產中；由于其本無毒、不溶于水和有機溶劑，可泛用于食品脫氧保鮮劑（非食品添加劑），并有指示功能。

可用作電池的材料，主要用作電池正極材料；也可用作電子元件材料。作為電池正極材料，采用現有技術的測試設備及現有技術的測試方法，進行測試：其充放電平臺相對鋇電極電位為3.6V左右，初始放電容量超過187mAh/g，100次充放電循環后容量約衰減0.2%左右；比容量和循環穩定性與現有技術相比，有較大的提高，生產成本價格要比現有技術低數十倍以上。

用于冶煉、合金、玻璃生產的添加劑：用于冶煉、合金生產添加劑，可改良產品性能；用于玻璃生產的添加劑，可獲得所需的特種玻璃產品。

本發明的磷酸鐵鋇產品制備方法，其特征在于：其化學式為：Ba(FePO₄)₂；以重量百分比計，其中含有0—5%的摻雜元素，所述摻雜元素為：碳、硫、碘、鈦、銀、鈮、鍺、鈣、鎂、鋁、鋯、硒、鍶、硼、銅、釩、鎳、鋅、銻、鉬、錫、錳、鈷、鎘、鉍、鈹、鋰、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔之一或不少于2種元素的組合物；其制備工藝過程：其鋇源、鐵源、磷酸根源的原料，按照化學式Ba(FePO₄)₂的mol比例計量；摻雜元素源，按理論可生成磷酸鐵鋇的重量計，按0—5%范圍（重量百分比）計算，添加摻雜元素；其鋇源、鐵源、摻雜元素源，用溶劑溶解后（或分別用溶劑溶解、混合后），加入磷酸根源溶液，在1-105℃范圍，進行復分解反應，生成磷酸鐵鋇沉淀物；經固液分離即得本發明的磷酸鐵鋇產品。

所述溶劑可是水或有機溶劑；

所述復分解反應的溫度優選在5-50℃范圍；

所述復分解反應的溫度優選在10-30℃范圍。

所述鋇源為碳酸鋇、氫氧化鋇、氯化鋇、硝酸鋇、氧化鋇、硫化鋇之一；鐵源為草酸亞鐵、二氯化鐵、三氯化鐵、氧化鐵等；磷酸根源為：磷酸、磷酸鈉鹽，磷酸二氫銨或磷酸氫二銨之一；