【技术实现步骤摘要】
一种利用铁渣固废制备复合磷酸铁钠正极材料的方法
[0001]本专利技术涉及钠离子电池正极材料
,具体涉及一种利用铁渣固废制备复合磷酸铁钠正极材料的方法
。
技术介绍
[0002]近年来,随着新能源汽车市场高速发展,带动锂离子电池产业持续高增长,而国内锂资源匮乏,供给处于紧张状态
。
锂离子电池亟需寻找高性价比替补方案,钠离子电池由于其综合的性价比优势,目前是锂离子电池最佳的替补方案
。
[0003]聚阴离子型材料具有晶体结构稳定
、
热稳定性高
、
电压可调
、
化学成分可调等特点,是目前研究最广泛的钠离子电池正极材料之一
。PO
43
‑
和
P2O
74
‑
聚阴离子共存的复合磷酸铁钠正极材料
(Na4Fe3(PO4)2(P2O7)
,简称
NFPP)
,具有成本低
、
安全性好
、
制备工艺简单
、
循环稳定性强等优点,成为最具有发展潜力的钠离子电池聚阴离子型正极材料
。
[0004]根据铁源选择的不同,可以将
NFPP
主流生产工艺分为磷酸铁工艺
、
草酸亚铁工艺
、
氧化铁红工艺
、
硝酸铁这四种路线
。
以上几种技术路线中,磷酸铁技术壁垒高,工艺成本较高,且磷酸铁生产过程产生大 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种利用铁渣固废制备复合磷酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)
将铁渣进行破碎和筛分,得到铁渣颗粒;
2)
向所述铁渣颗粒中加入硫酸进行溶解反应,反应过程中边加热边搅拌,得到酸解液
A
;
3)
向所述酸解液
A
中加入铁粉,搅拌反应一段时间后进行过滤处理,所得过滤液经除磁处理,得到溶液
B
;
4)
将所述溶液
B
升温至特定温度后保温,然后缓慢滴加氢氧化钠溶液,滴加过程中维持搅拌,当
pH
值达到指定
pH
值时停止氢氧化钠溶液滴加,而后加入絮凝剂继续搅拌一段时间后,进行过滤处理,固液分离,得过滤液
C
;
5)
检测分析所述过滤液
C
中
Fe
2+
浓度,在惰性气氛保护下,向所述过滤液
C
中滴加磷酸,而后真空蒸发浓缩冷却结晶,得固体磷酸亚铁;
6)
向所述磷酸亚铁加入纯水
、
焦磷酸钠
、
蔗糖
、
草酸,搅拌均匀得到浆料
D
,所述浆料
D
经研磨和除磁处理,再经喷雾干燥处理,得前驱体粉末;
7)
在惰性气氛下对所述前驱体粉末进行高温烧结
、
气流粉碎和除铁处理后,制得复合磷酸铁钠正极材料
。2.
根据权利要求1所述的利用铁渣固废制备复合磷酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,步骤
1)
中所述铁渣颗粒的粒径
≤3mm。3.
根据权利要求1所述的利用铁渣固废制备复合磷酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,步骤
2)
中所述硫酸的质量浓度为
30
%~
40
%,所述溶解反应的反应液温度为
30
‑
40℃。4.
根据权利要求1所述的利用铁渣固废制备复合磷酸铁钠正极材料的方法,其特征在于,步骤
3)
中所述铁粉的粒径
≤50
μ...
【专利技术属性】
技术研发人员:史德友,李仲君,陈鹏,涂全,
申请(专利权)人:武汉启钠新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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