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納米球形磷酸鐵鋰的制備方法及磷酸鐵鋰材料與流程

1099   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:湖北云翔聚能新能源科技有限公司  
2023-10-30 14:59:03
1.本發(fā)明涉及鋰離子電池材料技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種納米球形磷酸鐵鋰的制備方法及磷酸鐵鋰材料。 背景技術(shù): 2.隨著鋰離子電池的發(fā)展,其電壓平臺高、能量密度大、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來,逐漸在日常生活、工業(yè)、軍事等多種領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。磷酸鐵鋰作為鋰離子電池正極材料,具有優(yōu)良的安全性能和循環(huán)性能,對環(huán)境無污染,被認(rèn)為是極具潛力的動力鋰離子電池材料,成為近年來開發(fā)研究的熱點。 3.現(xiàn)階段,磷酸鐵鋰材料普遍采用碳熱還原法制備,磷酸鐵作為目前最常用的前驅(qū)體,同時提供鐵源和磷源,其顆粒大小、形貌直接影響磷酸鐵鋰的性質(zhì),一般通過控制磷酸鐵的形貌、顆粒等特征,控制磷酸鐵鋰的性質(zhì)。專利申請cn107522188a提出了一種納米球形磷酸鐵的制備方法以及由該方法制備的納米磷酸鐵、磷酸鐵鋰和鋰電池,通過向可溶性的二價鐵化合物溶液中滴加磷源化合物溶液和氧化劑溶液組成混合溶液,同時加入納米球形控制劑并進(jìn)行攪拌混合,在回流條件下,攪拌反應(yīng),對磷酸鐵產(chǎn)品的形貌進(jìn)行控制,過濾、煅燒,形成球形或類似球形形貌的磷酸鐵產(chǎn)品,從而以此作為基礎(chǔ),提高磷酸鐵鋰的性能。 4.然而,現(xiàn)有技術(shù)磷酸鐵鋰的制備方法有如下缺陷: 5.(1)以磷酸鐵作為鐵源,其工藝過程需要氧化劑,成本較高,磷酸鐵一般為納米棒狀,比表面積較小,雖然也有少數(shù)納米球形,但其更多依賴于納米球形控制劑,工藝較為復(fù)雜,成本較高。 6.(2)現(xiàn)有技術(shù)中的磷酸鐵鋰的倍率性能較差,電子導(dǎo)電率較低,材料內(nèi)阻較高。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 7.針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種納米球形磷酸鐵鋰的制備方法及磷酸鐵鋰材料,以釩摻雜多孔型無水磷酸亞鐵、草酸亞鐵作為混合鐵源,過程中不需要氧化劑,降低了生產(chǎn)成本。采用中空多孔的磷酸亞鐵為前驅(qū)體,將釩和鈷摻雜到鐵鋰顆粒內(nèi)部,摻雜元素均勻分布,提高了材料的電子導(dǎo)電率,降低了材料內(nèi)阻。同時,電解液可以進(jìn)入到內(nèi)部孔洞中,可有效提高鋰離子的遷移速率,提高倍率性能。 8.本發(fā)明提供一種納米球形磷酸鐵鋰的制備方法,包括以下步驟: 9.預(yù)混漿料:采用釩摻雜多孔型無水磷酸亞鐵、草酸亞鐵作為混合鐵源,采用磷酸鋰作為鋰源,采用乙酸鈷作為鈷源,采用蔗糖和檸檬酸作為混合碳源,加入預(yù)混罐中,各種物料逐一加入,并在預(yù)混過程中分階段加入適量純水,控制漿料固含量30% ? 35%; 10.砂磨:采用砂磨機將
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