一种磷酸铁锂材料的工业化制造方法技术

本发明专利技术涉及到锂离子电池正极材料磷酸铁锂工业化生产的一种微波合成方法。其特征在于：采用超细铁粉作为微波吸收介质和铁源原料，特殊设计的工业微波炉以均匀布置的多源微波发生源辐射加热，以红外测温、自动调节微波输出功率来严格控制烧结温度。铁粉可以快速吸收微波能量而使得固相反应迅速发生。在抽真空或通入非氧化性气氛，微波烧结温度在５００－９５０℃，烧结时间为５－４０分钟。本方法可以大大缩短烧结时间，同时可以消除磷酸铁锂材料烧结不均一、局部粒子异常长大等不利现象，产品的初级粒子粒径为亚微米结构，材料的振实密度较高，制造电池时材料的加工性能和电化学性能优秀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域中的锂离子电池正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂镍锰钴氧[Li(Ni1-x-yMnxCoy)O2]。LiCoO2在小型锂离子电池上普遍采用，由于它使用战略资源钴、价格昂贵、且过充很不安全；LiNiO2的稳定性安全性很差；LiMn2O4的循环性能特别是高温下循环性能很差；Li(Ni1-x-yMnxCoy)O2材料仍使用战略资源钴、共沉淀制备材料的前躯体将产生大量的废水。以上正极材料都是层状或尖晶石型金属氧化物，它们在高温充电状态下易发生逸氧反应而不安全。它们都难以应用于低成本、高安全、大容量动力锂离子电池。磷酸铁锂是锂离子电池的一种新型正极材料，它的卓越优点是：特别安全、循环性能特别好、比容量高、耐过充和过放的能力强、不使用战略资源钴镍、价格低、材料无毒环保。它是大容量动力锂离子电池和储能锂离子电池的最合适的正极材料。磷酸铁锂材料的成功产业化是大容量动力锂离子电池和储能锂离子电池的基础和前提。磷酸铁锂材料目前工业化生产采用的是常规固相烧结方法。由于此材料的导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铁锂材料的工业化制造方法，其特征在于：采用超细铁粉作为微波吸收介质和铁源原料，特殊设计工业微波炉以均匀布置的多源微波发生源辐射加热，以红外测温、自动调节微波输出功率来严格控制烧结温度。具体制备方法如下：将超细铁粉作为铁源原料，与锂源化合物、搀杂金属化合物、磷源化合物按照摩尔比：Ｆｅ∶Ｌｉ＋Ｍ∶Ｐ＝０．９８－１∶０．９６－１．０５∶１（Ｍ是搀杂金属离子）配料，再加入质量比为０．１％－２％超细银粉或铜粉，搅拌球磨均一，装入特殊设计工业微波炉中。抽真空或通入高纯非氧化性气体，开启微波源，严格控制反应物料的温度和微波加热时间。磷酸铁锂材料的微波烧结温度在５００－９５０℃，烧结时间为５－４０分钟...

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂材料的工业化制造方法，其特征在于：采用超细铁粉作为微波吸收介质和铁源原料，特殊设计工业微波炉以均匀布置的多源微波发生源辐射加热，以红外测温、自动调节微波输出功率来严格控制烧结温度。具体制备方法如下：将超细铁粉作为铁源原料，与锂源化合物、搀杂金属化合物、磷源化合物按照摩尔比：Fe∶Li+M∶P＝0.98-1∶0.96-1.05∶1(M是搀杂金属离子)配料，再加入质量比为0.1％-2％超细银粉或铜粉，搅拌球磨均一，装入特殊设计工业微波炉中。抽真空或通入高纯非氧化性气体，开启微波源，严格控制反应物料的温度和微波加热时间。磷酸铁锂材料的微波烧结温度在500-950℃，烧结时间为5-40分钟。2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂材料的工业化制造方法，其特征在于：超细铁粉可以是羰基铁粉、还原铁粉；锂源化合物是碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻维杰，
申请(专利权)人：江苏瑞迪能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]