[發(fā)明專利]一種鋰離子正極材料LiFePO4/C的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410113390.3
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103840159B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王耀南;張文新;章明;陳惠明
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門鎢業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

1.一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于包括以下步驟：

1）將三氧化二鐵、摻雜金屬離子氧化物和有機碳源加水混合，球磨處理后噴霧造粒，得到的粉體在惰性氣氛中預(yù)處理，得到碳包覆鐵源粉體；

2）將磷源溶于水中，加入步驟1）得到的碳包覆鐵源粉體，然后加入氫氧化鋰，球磨處理后噴霧造粒，得到干燥粉體；

3）將步驟2）得到的干燥粉體在惰性氣氛中處理，再進行高溫?zé)崽幚?，?jīng)過氣流分級即得到鋰離子正極材料LiFePO₄/C。

2.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）中，所述摻雜金屬離子氧化物選自MnO₂、TiO₂、MgO中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）中，所述有機碳源采用可溶于水的有機物中的一種，所述可溶于水的有機物可選自葡萄糖、蔗糖、果糖、聚乙二醇、聚丙烯酸、殼聚糖中的一種。

4.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）中，所述球磨處理的時間為5～10h；所述預(yù)處理的溫度可為400～500℃，預(yù)處理的時間可為5～8h。

5.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟2）中，所述磷源采用磷鹽化合物，所述磷鹽化合物可選自(NH₄)₃PO₄、(NH₄)₂HPO₄、NH₄H₂PO₄、H₃PO₄中的一種；所述球磨處理的時間可為2～3h。

6.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）和2）中，所述氫氧化鋰、三氧化二鐵、磷源化合物、金屬離子氧化物按元素摩爾數(shù)為Li∶Fe∶P∶摻雜金屬M=1.01∶1∶1∶(0.01～0.05)。

7.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）中，所述有機碳源的質(zhì)量為三氧化二鐵質(zhì)量的10%～15%。

8.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）和2）中，所述水采用無鹽水，其中步驟1）中水的加入量按質(zhì)量比可為三氧化二鐵的3～4倍，步驟2）中水的加入量按質(zhì)量比可為碳包覆鐵源粉體質(zhì)量的3～4倍。

9.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟1）和3）中，所述惰性氣氛采用氮氣或氬氣。

10.如權(quán)利要求1所述一種鋰離子正極材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步驟3）中，所述處理的溫度為500～600℃，處理的時間為10～20h；所述高溫?zé)崽幚淼臏囟瓤蔀?50～850℃，高溫?zé)崽幚淼臅r間可為10～20h。