[發明專利]一種低成本摻雜磷酸鐵鋰材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011193902.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112290020A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李鵬飛;陳峰;汪偉偉;劉興亮;馮家琰;彭家興
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M10/0525;C01B25/45;C22B3/00;C22B7/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 周靜

1.一種低成本摻雜磷酸鐵鋰材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、往鋼鐵酸洗廢液中加入鐵粉，使鋼鐵酸洗廢液中的Fe³⁺轉化成Fe²⁺，得到的反應液經過濃縮、除雜、過濾后得到濾液；

S2、向濾液中加入分散劑，混合均勻后得到分散液；

S3、向分散液中加入磷酸二氫鋰、螯合劑、碳源并攪拌溶解，加熱揮發溶劑制備得到凝膠，將凝膠干燥得到凝膠粉末；

S4、將凝膠粉末進行燒結得到最終產品，即摻雜磷酸鐵鋰材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述鋼鐵酸洗廢液中除含有鐵元素外，還含有鋅、銅、鎳、鉻或錳中的至少一種元素。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述濾液中Fe³⁺的含量50ppm。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述除雜的方法是向鋼鐵酸洗廢液中加入活性炭進行除雜；活性炭的加入量為鋼鐵酸洗廢液中溶質質量的1～5％。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S2中，所述分散劑的加入量為鋼鐵酸洗廢液中溶質質量的0.5～5％；所述分散劑為聚乙烯醇、辛基酚聚氧乙烯醚或烷基糖苷中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S3中，所述螯合劑為檸檬酸；所述碳源為葡萄糖或蔗糖；所述螯合劑和碳源的質量比(7～3.5):1；所述分散液中Li：Fe：P的摩爾比為1～1.2:0.8～1.1:1。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S3中，所述加熱的溫度為60-90℃。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S4中，所述燒結分兩段進行，包括一次燒結和二次燒結；所述一次燒結的溫度為300～400℃，時間為4～10h；二次燒結的溫度為600～800℃，時間為1～8h。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述一次燒結完成后，燒結物料經過破碎后再進行二次燒結。

10.如權利要求1-9任一項所述的制備方法制得的摻雜磷酸鐵鋰材料。