[發(fā)明專利]一種無定型態(tài)磷酸鐵的制備方法及應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011166305.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112265974B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 程露露;張素芳;郭書成;于文浩;李昝;章勇;張陳全
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽同心新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B25/37
• 分類號: C01B25/37;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 于婉萍

本發(fā)明公開了一種無定型態(tài)磷酸鐵的制備方法及應用，屬于鋰離子電池正極材料制備技術(shù)領域。其無定型態(tài)磷酸鐵的制備方法具體包括以下步驟：步驟一、調(diào)節(jié)鐵源溶液為堿性；步驟二、向鐵源溶液中加入調(diào)節(jié)劑和分散劑進行混合；步驟三、向步驟二獲得的鐵源溶液中邊攪拌邊滴加可溶性磷源溶液，反應后得到磷酸亞鐵料漿；步驟四、將步驟三獲得的磷酸亞鐵料漿自然冷卻至室溫，再經(jīng)水洗、過濾、干燥后得到無定型態(tài)的磷酸亞鐵；步驟五、將步驟四獲得的磷酸亞鐵進行焙燒，最終得到無定型態(tài)的磷酸鐵產(chǎn)品。采用本發(fā)明的技術(shù)方案制備的磷酸鐵不僅雜質(zhì)少，純度高，其顆粒形貌相對較小，比表面積大，易于壓實。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料制備技術(shù)領域，更具體的說，涉及一種無定型態(tài)磷酸鐵的制備方法及應用。

背景技術(shù)

磷酸鐵是一種用途十分廣泛的化工原料，主要用于制造磷酸鐵鋰電池材料；也可用作催化劑及制造陶瓷等。近年來，磷酸鐵作為鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的優(yōu)質(zhì)原料，具有重要的應用價值。隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，鋰離子電池作為二次電池已不斷地向高能量密度、高安全性、長壽命及低成本方向發(fā)展，以滿足電動汽車、太陽能和風能儲能系統(tǒng)及智能電網(wǎng)調(diào)峰等領域的應用要求，因此其對組成電池的關鍵材料的性能提出了更高的要求。

理論上能做鋰離子電池的正極材料有很多，但研究最多的是鋰的過渡氧化物，如LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄和LiFePO₄。由于全球鈷資源有限，鈷酸鋰工作溫度低，溫度升高導致循環(huán)穩(wěn)定性變差等原因，應用鈷酸鋰做正極材料滿足不了電動汽車、便攜式電子產(chǎn)品以及電工工具對大功率、寬溫度范圍的需求。而具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰中Li⁺幾乎可以全部可逆的嵌入或脫嵌，其實際容量接近理論容量170mAh/g，可達95％左右，并且鐵的價格低廉，無毒，其安全性高，與環(huán)境兼容性好，因而磷酸鐵鋰由于其獨特的優(yōu)點成為了鋰離子電池正極材料的重點研究對象之一。但要制備出性能優(yōu)異的磷酸鐵鋰正極材料，首先要制備出高性能的前驅(qū)體。通過目前磷酸鐵鋰正極材料不同的合成工藝對比，發(fā)現(xiàn)采用磷酸鐵作為磷酸鐵鋰正極材料合成的前驅(qū)體具有很多優(yōu)點。