利用菱铁矿水热合成锂离子电池正极材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用菱铁矿水热合成锂离子电池正极材料的方法，它首先将菱铁矿溶于稀磷酸得到铁的溶液，然后铁的溶液与氢氧化锂水热反应即可得到锂离子电池正极材料磷酸铁锂。本发明专利技术直接在菱铁矿中加入磷酸，通过控制磷酸的浓度和反应温度和时间使菱铁矿的铁直接溶于磷酸中，然后加入双氧水通过水热反应得到磷酸铁锂，反应后的磷酸铁锂在磷酸中以沉淀的形式存在，直接过滤就可得到锂离子电池正极材料磷酸铁锂，这样不但省略了事先用盐酸或硫酸浸出菱铁矿中铁的工序，降低了成本，没有引入其他不利于电池性能的杂质，提高了电池的导电性能。

Method of synthesizing lithium ion battery positive electrode by hydrothermal process of Siderite

The invention discloses a method for using siderite hydrothermal synthesis of cathode materials for lithium ion batteries, it will first siderite dissolved in dilute phosphoric acid iron solution, then iron solution and lithium hydroxide hydrothermal reaction of lithium ion battery cathode material lithium iron phosphate. The present invention directly adding phosphoric acid in siderite, by controlling the concentration of phosphoric acid and the reaction temperature and time of siderite iron directly dissolved in phosphoric acid, then adding hydrogen peroxide obtained by hydrothermal reaction of lithium iron phosphate, lithium iron phosphate after reaction with phosphoric acid to precipitate the exist in the form of direct filtration can be obtained. Lithium ion battery cathode material lithium iron phosphate, which not only simplifies the advance with hydrochloric acid or sulfuric acid leaching of siderite iron process, lower cost, no battery performance is not conducive to the introduction of other impurities, improving the conductive performance of battery.

【技术实现步骤摘要】
利用菱铁矿水热合成锂离子电池正极材料的方法
本专利技术属于电化学领域，尤其是利用菱铁矿制备锂离子子电池正极材料的方法。
技术介绍
锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一，而作为锂离子电池正极材料的磷酸铁锂合成方法是发展中的重中之重。目前利用菱铁矿合成磷酸铁锂电池的方法是，先将菱铁矿采用硫酸、盐酸或硝酸溶解后加入氧化剂和磷酸或磷酸盐反应生成锂离子电池正极材料前驱体磷酸铁，磷酸铁再与碳酸锂和C烧结合成磷酸铁锂。比如：中国专利申请号201210591476.8公开了一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂前驱体的制备方法，先将菱铁矿采用硫酸或盐酸浸出并调整溶液浓度，然后加入双氧水或臭氧氧化剂以及沉淀剂，通过控制合成条件使菱铁矿中对磷酸铁锂电化学性能有益的镁和锰元素选择性地进入沉淀，干燥后即得磷酸铁锂前驱体。中国专利申请号200810031119.3公开了一种综合利用钛铁矿制备磷酸铁锂前驱体的方法：将钛铁矿用酸浸出，过滤得滤液，在滤液中溶解一定量的其它铁源，使得混合溶液中Fe的浓度为0.01-3mol/L，Ti与Fe的摩尔比为0.0005-0.5；向混合溶液中加入适量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用菱铁矿水热合成锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，第一步：溶解菱铁矿在菱铁矿中直接加入磷酸，要求磷酸的浓度为0.2‑3mol/L，要求铁与纯磷酸的摩尔比为2:(4‑8)，反应温度为0‑100℃，反应时间为1‑10h，待充分反应后，过滤得到铁的溶液，化学反应式为：FeCO3+2H3PO4＝Fe

【技术特征摘要】
1.一种利用菱铁矿水热合成锂离子电池正极材料的方法，其特征在于，第一步：溶解菱铁矿在菱铁矿中直接加入磷酸，要求磷酸的浓度为0.2-3mol/L，要求铁与纯磷酸的摩尔比为2:(4-8)，反应温度为0-100℃，反应时间为1-10h，待充分反应后，过滤得到铁的溶液，化学反应式为：FeCO3+2H3PO4＝Fe2++2(H2PO4)-+H2O+CO2第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷亦杰，钱德来，陈蕴博，刘成全，王海峰，刘洪权，陈林，王萌，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37