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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无水磷酸铁,尤其涉及一种高比表面积的无水磷酸铁及其制备方法。
技术介绍
1、近年来,随着人们对能源需求的不断增加以及锂电行业的快速发展,正极材料磷酸铁锂的电性能对锂电池有着至关重要的作用。而作为磷酸铁锂的前驱体,磷酸铁的品质将会极大地决定磷酸铁锂电池的性能。例如在制备磷酸铁锂的过程中,磷酸铁的比表面积越大,有利于锂离子的扩散,便于制备出电化学性能优异的磷酸铁锂。
2、目前,国内生产磷酸铁的工艺方法有多种,其中有用硫酸亚铁作为铁源、磷酸铵盐作为磷源来生产磷酸铁,硫酸亚铁和磷酸铵盐反应温度高,且陈化温度高,制得的磷酸铁比表面积普遍都不足10m2/g,将其应用于制备磷酸铁锂中,不利于提高磷酸铁锂的电化学性能。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供了一种高比表面积的无水磷酸铁及其制备方法,旨在解决现有技术制得的磷酸铁比表面积低的技术问题。
2、第一方面,本申请提供了一种高比表面积的无水磷酸铁的制备方法,包括以下步骤:
3、将铁源、磷源和氧化剂混合,在30~38℃及搅拌条件下反应,得到料浆a;
4、将所述料浆a固体分离,漂洗,得到滤饼e1,再加入磷酸溶液进行搅拌浆化,得到料浆b;
5、将所述料浆b在80~92℃下陈化,变色后调整温度,得到料浆c;
6、将所述料浆c固液分离,再次漂洗,得到滤饼e2;
7、将所述滤饼e2烧结,烧结温度为545~600℃,烧结完成后在5~10min内将物料温度降低至
8、本申请通过综合控制铁源、磷源和氧化剂混合反应体系的反应速率、反应温度,使反应沉淀颗粒生长更加有序且粒间间隙达到合适范围,同时降低陈化温度,减小颗粒表面能,使颗粒孔隙更加发育;控制烧结温度及降温速率,在保证磷酸铁完全相变的条件下尽可能避免一次颗粒熔融,从而提升无水磷酸铁的比表面积。
9、第一方面,本申请提供了一种高比表面积的无水磷酸铁,由上述技术方案所述制备方法制得。
10、本专利技术通过控制上述工艺条件,使得到的无水磷酸铁具有较高比表面积。实验结果表明:所述无水磷酸铁的比表面积为9.23~15.51m2/g。
11、第三方面,本申请提供了一种制备磷酸铁锂的方法,其制备原料包括上述文中高比表面积的无水磷酸铁。
12、正是由于上述文中的无水磷酸铁具有较高的比表面积,因此,有利于制备出电化学性能优异的磷酸铁锂。
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1.一种高比表面积的无水磷酸铁的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述料浆A中铁和磷的摩尔比为1.005:1~1.015:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,变色后调整温度为74~78℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化剂选自双氧水、氧气和过氧乙酸溶液中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述漂洗至电导率为3ms/cm以下;或/和,
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将所述磷源和所述氧化剂加入至铁源中,加入时间为10~50min。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铁源为硫酸亚铁;或/和,
8.一种高比表面积的无水磷酸铁,其特征在于,由权利要求1~7任一项所述制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的高比表面积的无水磷酸铁,其特征在于,所述无水磷酸铁的比表面积为9.23~15.51m2/g。
10.一种制备磷酸铁锂的方法,其特征在于,其制备原料包
...【技术特征摘要】
1.一种高比表面积的无水磷酸铁的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述料浆a中铁和磷的摩尔比为1.005:1~1.015:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,变色后调整温度为74~78℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化剂选自双氧水、氧气和过氧乙酸溶液中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述漂洗至电导率为3ms/cm以下;或/和,
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:夏清波,郭米艳,李锦,韩洁,牛静妮,
申请(专利权)人:湖北虹润高科新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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