專利名稱：制備磷酸鐵鋰的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備磷酸鐵鋰的方法，屬于鋰離子電池正極材料制備技術領域。
背景技術：
鋰離子電池作為一種綠色環(huán)保的高性能二次電池，具有能量密度高、平均輸出電壓高、輸出功率大、自放電小、充放電效率高、無記憶效應等優(yōu)點，在各種便攜式電子產(chǎn)品、通訊工具、電動汽車以及混合動力汽車中得到越來越多的應用。鋰離子電池自商品化以來，正極材料的研究始終是該領域研究的熱點。目前，商品化的鋰離子電池正極材料有LiCo02、LiNiO2和LiMn2O4等，LiCoO2正極材料的容量較高，循環(huán)壽命長，但是鈷資源匱乏，價格昂貴；LiNiO2存在安全性問題且合成非常困難；LiMn204的循環(huán)性能和高溫穩(wěn)定性有待于加強，因此，開發(fā)新型高能廉價的正極材料對鋰電池的發(fā)展至關重要?！ぷ?997年美國Goodenough小組發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰材料可用作鋰離子電池正極材料以來，因其具有價格低廉、安全性能和熱穩(wěn)定性能好、無污染和質(zhì)量比能量高等諸多優(yōu)點，國內(nèi)外展開了廣泛的研究。合成工藝是制備材料的關鍵，工藝路線和工藝條件的優(yōu)化對材料的性能有著決定性影響。目前，規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)LiFePO4的工藝主要為固相反應法和濕化學法。申請?zhí)朥S 2003007514、CN1581537A、CN1767258A均報道了制備磷酸鐵鋰材料的固相反應法，但是固相反應法制得的粉體顆粒大且分布范圍寬、雜質(zhì)含量高且波動大，在一定程度上影響了材料的性能，這些不足制約著固相合成法在合成磷酸鐵鋰材料中的應用。為了解決上述問題，很多研究者進行了濕化學法合成磷酸鐵鋰的研究，其中水熱法因具有反應條件溫和，原料在液相中可以實現(xiàn)分子水平混合，避免了因高溫燒結(jié)而形成硬團聚，所制備的材料顆粒分散性好、粒度大小可控等諸多優(yōu)點，是濕化學法合成磷酸鐵鋰普遍采用的方法，申請?zhí)?00710058353. 7,200910019318. 3的中國發(fā)明專利申請公布了制備磷酸鐵鋰材料的水熱反應法。但是，目前水熱法制備磷酸鐵鋰材料一個棘手的問題就是鋰鹽的浪費，為了得到純凈的磷酸鐵鋰粉末，必須加入過量二倍的鋰鹽，雖然有報道稱可以回收濾液中殘留的鋰鹽，但是存在回收的鋰鹽純度不高和工藝過于復雜的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種成本更低的制備磷酸鐵鋰的方法。本發(fā)明制備磷酸鐵鋰的方法包括如下步驟a、按摩爾份取碳酸鋰0. 8 I. 2份、磷酸的銨鹽I. 6 2. 4份，加水溶解，混勻；另取0. 16 0. 24份還原劑，加水溶解，并于溶液中加入與磷酸的銨鹽相同摩爾份的亞鐵鹽，混勻；然后將上述溶液混合，并調(diào)節(jié)混合后的溶液pH值至6. 5 7. 5,攪拌，使其于90 100°C充分反應，得到包裹沉淀前驅(qū)體；其中，其中，所述的還原劑為抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、水合肼中至少一種(還原劑優(yōu)選為抗壞血酸);b、將包裹沉淀前驅(qū)體于密閉條件下、120 180°C反應4 16h ;C、冷卻，過濾、洗滌至無SO/—被檢測出為止，得到濾餅，濾餅干燥，得到磷酸鐵鋰。
其中，為了節(jié)約原料成本，上述方法的a步驟中，按摩爾份，碳酸鋰優(yōu)選為I份、磷酸的銨鹽優(yōu)選為2份，還原劑優(yōu)選為0. 2份。本發(fā)明方法以不溶性鋰鹽碳酸鋰作為合成磷酸鐵鋰的鋰源，亞鐵鹽為鐵源，磷酸的銨鹽作為磷源，首先采用包裹沉淀法合成沉淀前驅(qū)體，然后沉淀前驅(qū)體經(jīng)過水熱反應合成磷酸鐵鋰粉末，這相比于目前采用可溶性鋰化合物(硫酸鋰、氫氧化鋰等)作為水熱反應的鋰源時，采用超過理論用量的鋰(通常是Li :Fe:P摩爾比為3:1:1)可節(jié)省2/3鋰鹽的用量，可以大幅度降低磷酸鐵鋰的生產(chǎn)成本。其中，本發(fā)明方法中所述的磷酸的銨鹽可以為磷酸銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中至少一種；所述的亞鐵鹽可以為常規(guī)的亞鐵鹽，優(yōu)選為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、六水合硫酸亞鐵銨中至少一種。其中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，上述a步驟中，所加入的碳酸鋰的平均粒徑優(yōu)選為
0.8 I. 2 y m ;所加入的碳酸鋰的平均粒徑最優(yōu)選為I U m。這樣制得的磷酸鐵鋰顆粒的·粒徑分布為100 lOOOnm，實現(xiàn)了材料亞微米化，提高了比表面積，增大了擴散界面面積，同時縮短了 Li+在顆粒內(nèi)部的擴散路徑，從而提高了磷酸鐵鋰活性材料的利用率。其中，上述方法的a步驟中，碳酸鋰、磷酸的銨鹽加水溶解后所得溶液中的磷酸的銨鹽濃度優(yōu)選為0. 4 3. 2mol/L ;亞鐵鹽加水溶解所得溶液的亞鐵離子濃度優(yōu)選為0. 2 I.6mol/L。其中，上述方法的a步驟中，優(yōu)選采用氨水調(diào)節(jié)混合后的溶液pH值。其中，本發(fā)明方法的c步驟中，可以采用常規(guī)方式洗滌，為了節(jié)約洗滌成本并提高洗滌效果，洗滌方式優(yōu)選為先用去離子水調(diào)漿洗滌2 3次，然后用無水乙醇調(diào)漿洗滌I次。其中，上述方法的c步驟中，濾餅優(yōu)選于110 130°C真空干燥I. 5 2. 5h,得到
磷酸鐵鋰。本發(fā)明方法具有如下有益效果I、本發(fā)明方法以不溶性鋰鹽碳酸鋰作為合成磷酸鐵鋰的鋰源，亞鐵鹽作為鐵源，磷酸的銨鹽作為磷源，首先采用包裹沉淀法合成沉淀前驅(qū)體，然后沉淀前驅(qū)體經(jīng)過水熱反應合成磷酸鐵鋰粉末，這相比于目前以可溶性性鋰化合物(硫酸鋰、氫氧化鋰等)作為水熱反應的鋰源時采用超過理論用量的鋰(通常是Li : Fe: P摩爾比為3:1:1)可節(jié)省2/3鋰鹽的用量，可以大幅度降低磷酸鐵鋰的成本。2、本發(fā)明方法制備的磷酸鐵鋰顆粒的粒徑分布為IOOnm lOOOnm，實現(xiàn)了材料亞微米化，提高了比表面積，增大了擴散界面面積，同時縮短了 Li+在顆粒內(nèi)部的擴散路徑，從而提高了磷酸鐵鋰活性材料的利用率。3、本發(fā)明方法有效地解決了目前水熱合成磷酸鐵鋰溶液中鋰鹽利用率不高的問題，減少了鋰鹽的浪費和排放，符合環(huán)保的要求，同時該工藝路線簡單，操作方便，且成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。


圖I產(chǎn)品的X-射線衍射圖譜，其中，A為實施例2，B為實施例5，C為實施例6。圖2產(chǎn)品(實施例I)的掃描電鏡照片。
圖3產(chǎn)品(實施例2)的掃描電鏡照片。
具體實施例方式本發(fā)明制備磷酸鐵鋰的方法包括如下步驟a、按摩爾份取碳酸鋰0. 8 I. 2份、磷酸的銨鹽I. 6 2. 4份，加水溶解，混勻；另取0. 16 0. 24份還原劑，加水溶解，并于溶液中加入與磷酸的銨鹽相同摩爾份的亞鐵鹽，混勻；然后將上述溶液混合，并調(diào)節(jié)混合后的溶液pH值至6. 5 7. 5,攪拌，使其于90 100°C充分反應，得到包裹沉淀前驅(qū)體；其中，其中，所述的還原劑為抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、水合肼中至少一種(還原劑優(yōu)選為抗壞血酸);b、將包裹沉淀前驅(qū)體于密閉條件下、120 180°C反應4 16h ;C、冷卻，過濾、洗滌至無SO/—被檢測出為止，得到濾餅，濾餅干燥，得到磷酸鐵鋰?！て渲?，為了節(jié)約原料成本，上述方法的a步驟中，按摩爾份，碳酸鋰優(yōu)選為I份、磷酸的銨鹽優(yōu)選為2份，還原劑優(yōu)選為0. 2份。本發(fā)明方法以不溶性鋰鹽碳酸鋰作為合成磷酸鐵鋰的鋰源，亞鐵鹽為鐵源，磷酸的銨鹽作為磷源，首先采用包裹沉淀法合成沉淀前驅(qū)體，然后沉淀前驅(qū)體經(jīng)過水熱反應合成磷酸鐵鋰粉末，這相比于目前采用可溶性鋰化合物(硫酸鋰、氫氧化鋰等)作為水熱反應的鋰源時，采用超過理論用量的鋰(通常是Li :Fe:P摩爾比為3:1:1)可節(jié)省2/3鋰鹽的用量，可以大幅度降低磷酸鐵鋰的生產(chǎn)成本。其中，本發(fā)明方法中所述的磷酸的銨鹽可以為磷酸銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中至少一種；所述的亞鐵鹽可以為常規(guī)的亞鐵鹽，優(yōu)選為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、六水合硫酸亞鐵銨中至少一種。其中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，上述a步驟中，所加入的碳酸鋰的平均粒徑優(yōu)選為
0.8 I. 2 y m ;所加入的碳酸鋰的平均粒徑最優(yōu)選為I U m。這樣制得的磷酸鐵鋰顆粒的粒徑分布為100 lOOOnm，實現(xiàn)了材料亞微米化，提高了比表面積，增大了擴散界面面積，同時縮短了 Li+在顆粒內(nèi)部的擴散路徑，從而提高了磷酸鐵鋰活性材料的利用率。其中，上述方法的a步驟中，碳酸鋰、磷酸的銨鹽加水溶解后所得溶液中的磷酸的銨鹽濃度優(yōu)選為0. 4 3. 2mol/L ;亞鐵鹽加水溶解所得溶液的亞鐵離子濃度優(yōu)選為0. 2 I.6mol/L。其中，上述方法的a步驟中，優(yōu)選采用氨水調(diào)節(jié)混合后的溶液pH值。其中，本發(fā)明方法的c步驟中，可以采用常規(guī)方式洗滌，為了節(jié)約洗滌成本并提高洗滌效果，洗滌方式優(yōu)選為先用去離子水調(diào)漿洗滌2 3次，然后用無水乙醇調(diào)漿洗滌I次。其中，上述方法的c步驟中，濾餅優(yōu)選于110 130°C真空干燥I. 5 2. 5h,得到
磷酸鐵鋰。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例I⑴包裹沉淀前驅(qū)體的合成準確稱取分析純級Li2CO3' (NH4) 2Fe (SO4) 2 6H20、(NH4) 2HP04 和 Vc 各 0. 369g(0. 005mol)、3. 921g(0. Olmol)、1. 320g(0. Olmol)、0. 176g(0. OOlmol)。將合成前驅(qū)體的反
應器置于恒溫加熱磁力攪拌水浴鍋中，當水浴鍋的溫度穩(wěn)定在100°C時，向反應器中加入反應物碳酸鋰固體，然后加入磷酸氫二銨溶液(將稱取的(NH4)2HPO4溶于20mL去離子水中)，在磁力攪拌作用下，使兩種反應物均勻混合成漿料，再加入六水合硫酸亞鐵銨的溶液(稱取的(NH4)2Fe(SO4)2 6H20溶于40mL去離子水中，同時加入稱取的Vc)，調(diào)節(jié)懸濁液的pH值，使其穩(wěn)定在PH=7，并在磁力攪拌器作用下攪拌3分鐘，得到均勻的包裹沉淀前驅(qū)體。⑵水熱合成反應將步驟⑴得到的包裹沉淀前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至水熱反應釜，密封水熱反應釜，將其置于烘箱中，于180°C反應16h。⑶生成物的洗滌、過濾和干燥步驟⑵完成后，將水熱反應釜移出烘箱，冷卻至室溫，打開水熱反應釜，將生成物·過濾，得到的濾餅用去離子水調(diào)漿洗滌兩遍，無水乙醇調(diào)漿洗滌一遍，重新過濾得到純凈濾餅，最后濾餅于120°C真空干燥2h，得到1.460g灰白色磷酸鐵鋰產(chǎn)品。本實例產(chǎn)品的X-射線衍射譜圖與LiFePO4的標準譜圖(JCPDS卡40-1499)對比，產(chǎn)品的XRD譜圖中沒有雜質(zhì)的衍射峰，同時從譜峰的半峰寬較小可以看出得到磷酸鐵鋰產(chǎn)品具有較聞的結(jié)晶度。實施例2⑴包裹沉淀前驅(qū)體的合成準確稱取分析純級Li2CO3' (NH4)2Fe(SO4)2 6H20、(NH4)2HPO4 和 Vc 各
I.478g(0. 02mol)、15. 686g(0. (Mmol)、5. 282g(0. (Mmol)、0. 704g(0. 004mol)。將合成前驅(qū)體的反應器置于恒溫加熱磁力攪拌水浴鍋中，當水浴鍋的溫度穩(wěn)定在100°C時，向反應器中加入反應物碳酸鋰固體，然后加入磷酸氫二銨溶液(稱取的(NH4)2HPO4溶于20mL去離子水中)，在磁力攪拌作用下，使兩種反應物均勻混合成漿料，最后加入六水合硫酸亞鐵銨的溶液(稱取的(NH4)2Fe(SO4)2 *6H20溶于40mL去離子水中，同時加入稱取的Vc)，調(diào)節(jié)懸濁液的PH值，使其穩(wěn)定在pH=7，并使其在磁力攪拌器作用下攪拌3分鐘，得到均勻的包裹沉淀前驅(qū)體。⑵水熱合成反應將步驟⑴得到的包裹沉淀前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至水熱反應釜，密封水熱反應釜，將其置于烘箱中，于180°C反應16h。⑶生成物的洗滌、過濾和干燥步驟⑵完成后，將水熱反應釜移出烘箱，冷卻至室溫，打開水熱反應釜，將生成物過濾，得到的濾餅用去離子水調(diào)漿洗滌兩遍，無水乙醇調(diào)漿洗滌一遍，重新過濾得到純凈濾餅，最后濾餅于120°C真空干燥2h，得到5. 782g灰白色磷酸鐵鋰粉末。本實例產(chǎn)品的X-射線衍射譜圖與LiFePO4的標準譜圖(JCPDS卡40-1499)對比，產(chǎn)品的XRD譜圖中沒有雜質(zhì)的衍射峰，同時從譜峰的半峰寬較小可以看出得到磷酸鐵鋰產(chǎn)品具有較聞的結(jié)晶度。實施例3⑴包裹沉淀前驅(qū)體的合成準確稱取分析純級Li2CO3' (NH4)2Fe(SO4)2 6H20、(NH4)2HPO4 和 Vc 各2.956g(0. (Mmol)、31. 371g(0. 08mol)、10. 564g(0. 08mol)、1. 408g(0. OOmoI)。將合成前驅(qū)
體的反應器置于恒溫加熱磁力攪拌水浴鍋中，當水浴鍋的溫度穩(wěn)定在100°C時，向反應器中加入反應物碳酸鋰固體，然后加入磷酸氫二銨溶液(稱取的(NH4)2HPO4溶于20mL去離子水中)，在磁力攪拌作用下，使兩種反應物均勻混合成漿料，最后加入六水合硫酸亞鐵銨的溶液(稱取的(NH4)2Fe(SO4)2 *6H20溶于40mL去離子水中，同時加入稱取的Vc)，調(diào)節(jié)懸濁液的PH值，使其穩(wěn)定在pH=7，并使其在磁力攪拌器作用下攪拌3分鐘，得到均勻的包裹沉淀前驅(qū)體。⑵水熱合成反應將步驟⑴得到的包裹沉淀前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至水熱反應釜，密封水熱反應釜，將其置于烘箱中，于180°C反應16h。⑶生成物的洗滌、過濾和干燥
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步驟⑵完成后，將水熱反應釜移出烘箱，冷卻至室溫，打開水熱反應釜，將生成物過濾，得到的濾餅用去離子水調(diào)漿洗滌兩遍，無水乙醇調(diào)漿洗滌一遍，重新過濾得到純凈濾餅，最后濾餅于120°C真空干燥2h，得到10. 918g灰白色磷酸鐵鋰粉末。本實例產(chǎn)品的X-射線衍射譜圖與LiFePO4的標準譜圖(JCPDS卡40-1499)對比，產(chǎn)品的XRD譜圖中沒有雜質(zhì)的衍射峰，同時從譜峰的半峰寬較小可以看出得到磷酸鐵鋰產(chǎn)品具有較聞的結(jié)晶度。實施例4⑴包裹沉淀前驅(qū)體的合成準確稱取分析純級Li2CO3' (NH4)2Fe(SO4)2 6H20、(NH4)2HPO4 和 Vc 各
0.478g(0. 02mol)、15. 686g(0. (Mmol)、5. 282g(0. (Mmol)、0. 704g(0. 004mol)。將合成前驅(qū)體的反應器置于恒溫加熱磁力攪拌水浴鍋中，當水浴鍋的溫度穩(wěn)定在100°C時，向反應器中加入反應物碳酸鋰固體，然后加入磷酸氫二銨溶液(稱取的(NH4)2HPO4溶于20mL去離子水中)，在磁力攪拌作用下，使兩種反應物均勻混合成漿料，最后加入六水合硫酸亞鐵銨的溶液(稱取的(NH4)2Fe(SO4)2 *6H20溶于40mL去離子水中，同時加入稱取的Vc)，調(diào)節(jié)懸濁液的PH值，使其穩(wěn)定在pH=7，并使其在磁力攪拌器下作用攪拌3分鐘，得到均勻的包裹沉淀前驅(qū)體。⑵水熱合成反應將步驟⑴得到的包裹沉淀前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至水熱反應釜，密封水熱反應釜，將其置于烘箱中，于120°C反應16h。⑶生成物的洗滌、過濾和干燥步驟⑵完成后，將水熱反應釜移出烘箱，冷卻至室溫，打開水熱反應釜，將生成物過濾，得到的濾餅用去離子水調(diào)漿洗滌兩遍，無水乙醇調(diào)漿洗滌一遍，重新過濾得到純凈濾餅，最后濾餅于120°C真空干燥2h，得到6. 071g灰白色磷酸鐵鋰粉末。本實例產(chǎn)品的X-射線衍射譜圖與LiFePO4的標準譜圖(JCPDS卡40-1499)對比，產(chǎn)品的XRD譜圖中沒有雜質(zhì)的衍射峰，從譜峰的半峰寬較大可以看出得到磷酸鐵鋰產(chǎn)品的結(jié)晶度不夠高。實施例5⑴包裹沉淀前驅(qū)體的合成
準確稱取分析純級Li2CO3' (NH4)2Fe(SO4)2 6H20、(NH4)2HPO4 和 Vc 各
0.478g(0. 02mol)、15. 686g(0. (Mmol)、5. 282g(0. (Mmol)、0. 704g(0. 004mol)。將合成前驅(qū)體的反應器置于恒溫加熱磁力攪拌水浴鍋中，當水浴鍋的溫度穩(wěn)定在100°C時，向反應器中加入反應物碳酸鋰固體，然后加入磷酸氫二銨溶液(稱取的(NH4)2HPO4溶于20mL去離子水中)，在磁力攪拌作用下，使兩種反應物均勻混合成漿料，最后加入六水合硫酸亞鐵銨的溶液(稱取的(NH4)2Fe(SO4)2 *6H20溶于40mL去離子水中，同時加入稱取的Vc)，調(diào)節(jié)懸濁液的PH值，使其穩(wěn)定在pH=7，并使其在磁力攪拌器作用下下攪拌3分鐘，得到均勻的包裹沉淀前驅(qū)體。⑵水熱合成反應將步驟⑴得到的包裹沉淀前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至水熱反應釜，密封水熱反應釜，將其置于烘箱中，于180°C反應4h。⑶生成物的洗滌、過濾和干燥·步驟⑵完成后，將水熱反應釜移出烘箱，冷卻至室溫，打開水熱反應釜，將生成物過濾，得到的濾餅用去離子水調(diào)漿洗滌兩遍，無水乙醇調(diào)漿洗滌一遍，重新過濾得到純凈濾餅，最后濾餅于120°C真空干燥2h，得到6. OSlg灰白色磷酸鐵鋰粉末。本實例產(chǎn)品的X-射線衍射譜圖與LiFePO4的標準譜圖(JCPDS卡40-1499)對比，產(chǎn)品的XRD譜圖中沒有雜質(zhì)的衍射峰，同時從譜峰的半峰寬較小可以看出得到磷酸鐵鋰產(chǎn)品具有較聞的結(jié)晶度。實施例6⑴包裹沉淀前驅(qū)體的合成準確稱取分析純級Li2CO3' (NH4)2Fe(SO4)2 6H20、(NH4)2HPO4 和 Vc 各
0.478g(0. 02mol)、15. 686g(0. (Mmol)、5. 282g(0. (Mmol)、0. 704g(0. 004mol)。將合成前驅(qū)體的反應器置于恒溫加熱磁力攪拌水浴鍋中，當水浴鍋的溫度穩(wěn)定在100°C時，向反應器中加入反應物碳酸鋰固體，然后加入磷酸氫二銨溶液(稱取的(NH4)2HPO4溶于20mL去離子水中)，在磁力攪拌作用下，使兩種反應物均勻混合成漿料，最后加入六水合硫酸亞鐵銨的溶液(稱取的(NH4)2Fe(SO4)2 *6H20溶于40mL去離子水中，同時加入稱取的Vc)，調(diào)節(jié)懸濁液的PH值，使其穩(wěn)定在pH=7，并使其在磁力攪拌器作用下攪拌3分鐘，得到均勻的包裹沉淀前驅(qū)體。⑵水熱合成反應將步驟⑴得到的包裹沉淀前驅(qū)體轉(zhuǎn)移至水熱反應釜，密封水熱反應釜，將其置于烘箱中，于180°C反應8h。⑶生成物的洗滌、過濾和干燥步驟⑵完成后，將水熱反應釜移出烘箱，冷卻至室溫，打開水熱反應釜，將生成物過濾，得到的濾餅用去離子水調(diào)漿洗滌兩遍，無水乙醇調(diào)漿洗滌一遍，重新過濾得到純凈濾餅，最后濾餅于120°C真空干燥2h，得到5. 908g灰白色磷酸鐵鋰粉末。本實例產(chǎn)品的X-射線衍射譜圖與LiFePO4的標準譜圖(JCPDS卡40-1499)對比，產(chǎn)品的XRD譜圖中沒有雜質(zhì)的衍射峰，同時從譜峰的半峰寬較小可以看出得到磷酸鐵鋰產(chǎn)品具有較聞的結(jié)晶度。
權利要求
1.制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于包括如下步驟 a、按摩爾份取碳酸鋰0.8 I. 2份、磷酸的銨鹽I. 6 2. 4份，加水溶解，混勻；另取0.16 0. 24份還原劑，加水溶解，并于溶液中加入與磷酸的銨鹽相同摩爾份的亞鐵鹽，混勻；然后將上述溶液混合，并調(diào)節(jié)混合后的溶液PH值至6. 5 7. 5，攪拌，使其于90 100°C充分反應，得到包裹沉淀前驅(qū)體；其中，所述的還原劑為抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、水合肼中至少一種； b、將包裹沉淀前驅(qū)體于密閉條件下、120 180°C反應4 16h; C、冷卻，過濾、洗滌至無SO/—被檢測出為止，得到濾餅，濾餅干燥，得到磷酸鐵鋰。
2.根據(jù)權利要求I所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于a步驟中，按摩爾份，碳酸鋰為I份、磷酸的銨鹽為2份,還原劑為0. 2份。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于所述的磷酸的銨鹽為磷酸銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中至少一種；所述的亞鐵鹽為硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、六水合硫酸亞鐵銨中至少一種。
4.根據(jù)權利要求I 3任一項所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于a步驟中，所加入的碳酸鋰的平均粒徑為0. 8 I. 2 ii m。
5.根據(jù)權利要求I 3任一項所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于a步驟中，所加入的碳酸鋰的平均粒徑為I U m。
6.根據(jù)權利要求I 5任一項所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于a步驟中，碳酸鋰、磷酸的銨鹽加水溶解后所得溶液中的磷酸的銨鹽濃度為0. 4 3. 2mol/L。
7.根據(jù)權利要求I 6任一項所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于a步驟中，亞鐵鹽加水溶解所得溶液的亞鐵離子濃度為0. 2 I. 6mol/L。
8.根據(jù)權利要求I 7任一項所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于a步驟中，采用氨水調(diào)節(jié)混合后的溶液pH值。
9.根據(jù)權利要求I 8任一項所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于c步驟中，洗滌方式為先用去離子水調(diào)漿洗滌2 3次，然后用無水乙醇調(diào)漿洗滌I次。
10.根據(jù)權利要求9所述的制備磷酸鐵鋰的方法，其特征在于c步驟中，濾餅于110 130°C真空干燥I. 5 2. 5h,得到磷酸鐵鋰。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備磷酸鐵鋰的方法，屬于鋰離子電池正極材料制備技術領域。本發(fā)明所解決的技術問題是提供了一種成本更低的制備磷酸鐵鋰的方法。本發(fā)明制備磷酸鐵鋰的方法包括如下步驟a、按摩爾份取碳酸鋰0.8～1.2份、磷酸的銨鹽1.6～2.4份，加水溶解，混勻；另取0.16～0.24份還原劑，加水溶解，并于溶液中加入與磷酸的銨鹽相同摩爾份的亞鐵鹽，混勻；然后將上述溶液混合，并調(diào)節(jié)混合后的溶液pH值至6.5～7.5，攪拌，使其于90～100℃充分反應，得到包裹沉淀前驅(qū)體；其中，所述的還原劑為抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、水合肼中至少一種；b、將包裹沉淀前驅(qū)體于密閉條件下、120～180℃反應4～16h；c、冷卻，過濾、洗滌至無SO42-被檢測出為止，得到濾餅，濾餅干燥，得到磷酸鐵鋰。
文檔編號H01M4/58GK102790214SQ20121029031
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者張昭, 李向鋒, 胡云龍, 黃學超 申請人:四川大學