[發(fā)明專利]一種鋰二次電池正極材料氟磷酸鈷鋰的水熱制備方法

有效

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• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104401957A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 馮季軍;黃志鵬;王雪華;鄒舟;李燁;金釗
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C01B25/455
• 分類號: C01B25/455;H01M4/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰二次電池高電壓、高能量密度正極材料氟磷酸鈷鋰的制備方法，其特征在于首次采用水熱法制備該材料，且包括氟化物在內的所有反應原料一次性加入水熱釜中，主要包括以下步驟：

1）將一定化學計量比的磷酸根源、鈷源、鋰源和氟源化合物分別加入水中，攪拌混合均勻后得到混合溶液；

2）將步驟1）所得的混合溶液轉移至聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，經水熱反應后冷卻至室溫；

3）將步驟2）所得的混合物除水干燥后得前驅體；

4）將步驟3）所得的前驅體粉末壓片制坯后，在惰性氣氛下，經預燒和煅燒兩步燒結，冷卻至室溫，研磨后即得目標產物氟磷酸鈷鋰。

2.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述磷酸根源、鈷源、鋰源和氟源化合物的摩爾比為1：1：2：1。

3.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述磷酸根源化合物為磷酸、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸二氫銨中的至少一種，所述鈷源化合物為乙酸鈷、草酸鈷、硝酸鈷中的至少一種，所述鋰源化合物為乙酸鋰、草酸鋰、氟化鋰、氫氧化鋰、碳酸鋰中的至少一種，所述氟源化合物為氟化鋰、氟化銨中的至少一種。

4.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述水熱反應的溫度為160~220℃，水熱反應的時間為5~20h。

5.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述水熱反應后所得混合物的除水干燥方式為水浴加熱蒸發(fā)、干燥箱烘干、真空干燥中的至少一種，干燥除水溫度為60~120℃。

6.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述前驅體粉末壓片制坯的壓力為1~10MPa。

7.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述惰性氣氛為氮氣、氬氣、氦氣、氫氣中的至少一種。

8.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述預燒溫度為200~400℃，預燒時間為1~8h；煅燒溫度為500~750℃，煅燒時間為2~20h。

9.如權利要求1所述的氟磷酸鈷鋰正極材料的水熱制備方法，其特征在于所述冷卻方式為程序控制緩慢降溫、在管式爐中自然冷卻、煅燒后樣品直接取出快速降溫、將樣品投入水中淬火，將樣品投入液氮中淬火中的至少一種。