一种磷酸铁锂碳包覆材料及其制备方法和应用技术

技术编号:37049359 阅读:54 留言:0更新日期:2023-03-29 19:27
本发明专利技术属于锂离子电池材料技术领域,公开了一种磷酸铁锂碳包覆材料及其制备方法和应用。制备方法:对化学污泥进行热处理,得预处理污泥;将预处理污泥与锂源、碳源、磷源混合,干燥后制成前驱体粉末;热还原烧结前驱体粉末,即得磷酸铁锂碳包覆材料。本发明专利技术还提出一种采用上述制备方法制得的磷酸铁锂碳包覆材料;还提出一种正极浆料,包括上述磷酸铁锂碳包覆材料、导电剂和粘结剂;还提出一种锂离子电池,包括正极片、负极片和隔膜,正极片包括上述磷酸铁锂碳包覆材料。上述制备方法通过回收再利用污泥中富含的磷资源,能够实现污泥的高价值资源化利用;且制得的磷酸铁锂碳包覆材料具有优异的循环性能。异的循环性能。异的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁锂碳包覆材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料
,具体涉及一种磷酸铁锂碳包覆材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]磷矿石是一种不可再生资源,也是许多化工产品和农业肥料的基本原料。研究人员表示,世界上商业化的廉价磷资源预计将在50年至100年内耗尽。据统计,中国每年有35万吨的磷被人类的生产和消费行为转化为污染物,随废水排放并储存在污泥中,因此,污水/污泥中蕴藏着巨大的磷资源。面对全球日益稀缺的磷资源与水环境中高磷含量造成的水体富营养化的矛盾,从污水/污泥中回收磷资源进行循环利用势在必行。若污水/污泥中的磷能够通过化学工艺进行回收和再利用,不仅可以缓解磷供应紧张的局面,成为天然磷矿的“低成本替代品”,还可以实现污泥的高价值资源化利用,达到二氧化碳减排的双重效益。磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料作为主流的锂离子电池正极材料,以其价格优势和安全优势广受关注。日益增长的新能源汽车动力电池需求对磷产量提出了更高的要求。由于磷资源呈现短缺化趋势,但需求量只增不减,磷矿价格逐渐走高,导致生产磷酸铁锂的原材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂碳包覆材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:对化学污泥进行热处理,得预处理污泥;S2:将所述预处理污泥与锂源、碳源、磷源混合,干燥后制成前驱体粉末;S3:热还原烧结所述前驱体粉末,即得所述磷酸铁锂碳包覆材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中还提供有铁磷原料;所述预处理污泥用于替代全部或部分所述铁磷原料,与所述锂源、所述碳源、所述磷源混合;优选地,所述铁磷原料为FePO4、Fe3(PO4)2中的至少一种;优选地,步骤S2中以所述前驱体粉末的锂铁摩尔比为0.95~1.10:1为标准来添加所述锂源;优选地,步骤S2中所述碳源的添加量为所述预处理污泥、所述锂源和所述磷源质量总和的5~30%;优选地,步骤S2中为使所述前驱体粉末中铁磷摩尔比达到1:1,所述磷源的补充量为铁摩尔量的5~50%。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1在进行所述热处理之前先对所述化学污泥进行干燥;优选地,所述干燥的温度为60~110℃,时间为8~24h。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述热处理的温度为500~800℃,时间为0.5~8h。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂、磷酸锂、硫酸锂、醋酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:林琳常轶娇汪旋赵柏霖李晓岩
申请(专利权)人:清华大学深圳国际研究生院
类型:发明
国别省市:

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