一种以磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种以磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的方法，即在液相还原剂中，磷酸铁中的三价铁被还原成二价铁，同时与溶液中的铵离子反应形成磷酸亚铁铵，然后在高温和保护气氛的条件下磷酸亚铁铵与锂源反应，得到磷酸亚铁锂，经过包覆碳处理，得到碳包覆的磷酸亚铁锂。该方法以三价铁为原材料，原材料成本及加工成本低，制备工艺结合了固相法和液相法的优点，所制得的材料纯度高，电化学性能良好，适用于锂离子电池正极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种以磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的方法
本专利技术属于材料制备
，特别涉及一种以磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的制备方法，它用来作为锂离子电池的正极材料。
技术介绍
自从1997年橄榄石结构的化合物被报道可作为充放电锂离子电池正极材料以来，磷酸亚铁锂(LiFePO4)正极材料具有原料丰富、成本低、比容量较高、对环境友好、无毒无害、热稳定性好等突出的优点，日益成为各国科研工作者的研究热点，是一种颇具潜力的下一代锂离子电池正极替代材料。尽管LiFePO4作为正极材料具有很多的优点，但是在实际的应用过程中存在着一些问题。一是LiFePO4低的电子导电率和离子扩散速率。对于受导电率及锂离子扩散速率控制的电极过程而言，这极大的限制了LiFePO4正极材料的电化学性能。目前改善LiFePO4导电性能的研究主要集中在碳包覆和金属离子掺杂两方面。另一个产业化的难题是大规模的合成工艺。近年来，提出了许多合成方法，比如机械球磨合成[专利CN 1581537A]、溶胶—凝胶法[专利CN 1410349A]、共沉淀法[K.S.Park，K.T.Kang，S.B.Lee，G.Y.Kim，Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的方法，其特征在于制备方法如下：（１）秤取磷酸铁、还原剂和氨水，其中磷酸铁和还原剂的摩尔比为２∶１至１∶５，氨水的量视还原剂的种类而定，当还原剂为亚硫酸铵或硫代硫酸铵时，氨水和磷酸铁的摩尔比为 ０至５∶１，当还原剂为亚硫酸或硫代硫酸时，氨水和磷酸铁的摩尔比为１∶１至５∶１，加入蒸馏水，还原剂的浓度为０．２－２ｍｏｌ／Ｌ，然后搅拌１－１０小时，搅拌的温度为室温到９０℃，再过滤清洗得到非晶态的磷酸亚铁铵；（２）所得的磷酸亚铁铵 与锂源混合，其中磷酸根与锂离子的摩尔比为９９∶１００至１００∶９９，在气体保护下，在２００－８００℃处理...

【技术特征摘要】
1、一种以磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂复合材料的方法，其特征在于制备方法如下：(1)秤取磷酸铁、还原剂和氨水，其中磷酸铁和还原剂的摩尔比为2∶1至1∶5，氨水的量视还原剂的种类而定，当还原剂为亚硫酸铵或硫代硫酸铵时，氨水和磷酸铁的摩尔比为0至5∶1，当还原剂为亚硫酸或硫代硫酸时，氨水和磷酸铁的摩尔比为1∶1至5∶1，加入蒸馏水，还原剂的浓度为0.2-2mol/L，然后搅拌1-10小时，搅拌的温度为室温到90℃，再过滤清洗得到非晶态的磷酸亚铁铵；(2)所得的磷酸亚铁铵与锂源混合，其中磷酸根与锂离子的摩尔比为99∶100至100∶99，在气体保护下，在200-800℃处理0.5-5小时，得到磷酸亚铁锂，再秤取磷酸亚铁锂和碳源，其中磷酸亚铁锂和碳源的质量比为99∶1至85∶15，加入蒸馏水中并加热搅拌混合至蒸干，然后在气体保护下，在500至800℃处理0.5至5小时，得到碳包覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，王延强，王久林，努丽燕娜，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]