一种碳包覆磷酸铁锂纳米空心球的制备方法技术

一种碳包覆磷酸铁锂纳米空心球的制备方法，属于锂离子电池材料技术领域，将聚乙二醇600和去离子水混合后与磷酸、一水合氢氧化锂混合进行反应，取得磷酸锂前躯体；再将磷酸锂前躯体与乙二醇、四水合氯化亚铁混合，超声处理30分钟后置于高压反应釜内密封加热反应，取得磷酸铁锂纳米空心球；最后用蔗糖水溶液浸渍磷酸铁锂纳米空心球，干燥后于氮气氛围中煅烧，得碳包覆磷酸铁锂纳米空心球。本发明专利技术以纳米球形磷酸锂为自牺牲模板，在制备过程中不存在模板去除的步骤，方法工艺简便，可有效控制磷酸铁锂的微观结构，获得高纯度的磷酸铁锂纳米空心球。

Preparation of a carbon coated lithium iron lithium nanohollow sphere

A method for preparation of carbon coated lithium iron phosphate hollow nanospheres, which belongs to the technical field of lithium ion battery materials, polyethylene glycol 600 and deionized water after mixing with phosphoric acid and lithium hydroxide monohydrate mixed reaction, to obtain lithium phosphate precursor; then the lithium precursor and ethylene glycol phosphate, four hydrated ferrous chloride mixed. Ultrasonic processing vessel is arranged in a high-pressure reaction within 30 minutes after the sealing heating reaction, made of lithium iron phosphate hollow nanospheres; finally, sucrose impregnated in aqueous solution of lithium iron phosphate hollow nanospheres, after drying in nitrogen atmosphere calcination, carbon coated lithium iron phosphate hollow nanospheres. The present invention takes nanometer lithium phosphate as a sacrificial template, and there is no template removal step in the preparation process. The method is simple and convenient, which can effectively control the microstructure of lithium iron phosphate and obtain high purity lithium iron phosphate nano hollow spheres.

【技术实现步骤摘要】
一种碳包覆磷酸铁锂纳米空心球的制备方法
本专利技术属于锂离子电池材料
，具体涉及磷酸铁锂纳米空心球的制备方法。
技术介绍
磷酸铁锂（LiFePO4）为正交晶系橄榄石结构的邻锂磷酸盐，属于Pbmn空间群。在晶体结构中，4个LiFePO4构成一个晶胞，空间骨架由FeO6八面体和PO4四面体组成，一个FeO6八面体分别与两个LiO6八面体和一个PO4四面体共边，且每个PO4四面体还与两个LiO6八面体共边。LiO6六面体共边连接在一起并且平行b轴方向，形成锂离子的迁移通道。磷酸铁锂的电化学性能和它的结构有密切关系。在锂脱嵌的过程中，锂离子脱出后，产生异磷铁锰矿型的FePO4，橄榄石结构并不发生改变，只是晶格常数会发生轻微改变，因此磷酸铁锂在充放电过程中，结构稳定，循环性能优异。在橄榄石结构中，氧离子与P5+通过较强的共价键结合形成PO43-，在充放电过程中，结构不易崩塌，因此材料具有较高的结构稳定性和安全性。但是，牢固的共价键结构也导致了材料的电子导电性差（~10-9S·cm-1）。锂离子在磷酸铁晶体中只能沿b轴方向自由的扩散迁移，使得离子扩散系数低（10-16～10-13S·cm-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳包覆磷酸铁锂纳米空心球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将聚乙二醇600和去离子水混合，取得二元溶剂；将磷酸和一水合氢氧化锂溶于所述二元溶剂，磁力搅拌下进行反应；反应完成后离心，取固相用水和乙醇分别洗涤后于60℃干燥，得磷酸锂前躯体；2）将磷酸锂前躯体加入到乙二醇，搅拌条件下加入四水合氯化亚铁，边搅拌边超声处理30分钟；将上反应体系边搅拌边倒入高压反应釜，密封后置于180℃环境中加热3小时，待冷却至室温后取出混合液进行离心，取固相用水和乙醇分别洗涤后80℃真空干燥，得磷酸铁锂纳米空心球；3）用蔗糖水溶液浸渍磷酸铁锂纳米空心球，室温下干燥后在氮气氛围保护下高温煅烧3小时，即得碳包覆磷...

【技术特征摘要】
1.一种碳包覆磷酸铁锂纳米空心球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将聚乙二醇600和去离子水混合，取得二元溶剂；将磷酸和一水合氢氧化锂溶于所述二元溶剂，磁力搅拌下进行反应；反应完成后离心，取固相用水和乙醇分别洗涤后于60℃干燥，得磷酸锂前躯体；2）将磷酸锂前躯体加入到乙二醇，搅拌条件下加入四水合氯化亚铁，边搅拌边超声处理30分钟；将上反应体系边搅拌边倒入高压反应釜，密封后置于180℃环境中加热3小时，待冷却至室温后取出混合液进行离心，取固相用水和乙醇分别洗涤后80℃真空干燥，得磷酸铁锂纳米空心球；3）用蔗糖水溶液浸渍磷酸铁锂纳米空心球，室温下干燥后在氮气氛围保护下高温煅烧3小时，即得碳包覆磷酸铁锂纳米空心球。2.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭，陆俊杰，曹圣平，姜晖，赵荣芳，李文龙，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32