一种基于射流溶铁及喷雾热解制备磷酸铁材料的方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池正极材料制备技术领域，公开了一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，该方法以单质铁或铁氧化物作为铁源、以磷酸作为磷源。同时，采用盐酸溶液作为酸介质，单质铁和铁氧化物作为铁源通过盐酸溶解生成氯化铁，而磷酸作为磷源与氯化铁充分转化成二水磷酸铁后，残留在溶液中唯一的酸成分为盐酸，而盐酸可以在后续的喷雾热解过程中得到回收，从而实现循环利用，避免了大量酸性废水的产生，同时获得纯度高、颗粒粒径小、粒径分布窄、结晶度高的磷酸铁材料，达到电池级使用要求；本发明专利技术解决了现有的固相合成法制备磷酸铁锂产生废水以及合成的磷酸铁锂粒径不均匀，性能差异大的问题，适用于磷酸铁材料的大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本方案属于锂离子电池正极材料制备，具体涉及一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法。

技术介绍

1、锂离子电池的正极材料通常作为锂离子电池中的锂离子来源，决定锂离子电池的可逆充放电容量以及工作电压上限，是制约锂离子电池性能与成本的关键因素。磷酸铁锂（lifepo4）材料因其具有原料资源丰富、价格低廉、制备成本低、环境友好、安全性能好、高温性能优异、倍率性能佳、循环寿命长等诸多优点，在动力电池和储能领域获得了广泛应用。

2、目前，固相合成法是制备商业用磷酸铁锂的主要方法。例如，现有公开（公告）号为“cn100374366c”的一种采用高压固相合成磷酸铁锂正极材料的方法，通过在高压气氛下固相烧结合成lifepo4材料。该方法通过采用价廉且性能稳定的铁化合物作为铁源，将铁源和磷源充分混合，生成磷酸铁并作为前驱体，加入锂源后采用碳热还原法处理，即在惰性气体保护下高温煅烧形成磷酸铁锂。该方法制备工艺简单，反应条件易控，便于工业化生产。但是，现有制备磷酸铁的常规方法存在如下缺陷：（1）在生成磷酸铁沉淀之后，需对产物进行抽滤水洗，将未沉淀完全的铁离本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述铁源包含金属铁粉、金属铁片、金属铁锭、氧化铁红、四氧化三铁和羟基氧化铁中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述盐酸溶液的浓度≥10wt.%，所述磷酸溶液的浓度≥60wt.%。

4.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述盐酸溶液的相对用量为铁源中铁元素完全溶解所需理...

【技术特征摘要】

1.一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述铁源包含金属铁粉、金属铁片、金属铁锭、氧化铁红、四氧化三铁和羟基氧化铁中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述盐酸溶液的浓度≥10wt.%，所述磷酸溶液的浓度≥60wt.%。

4.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述盐酸溶液的相对用量为铁源中铁元素完全溶解所需理论盐酸溶液摩尔用量的1～1.3倍。

5.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述射流反应器的喷嘴压力为0.5～1.0mpa，所述射流反应器的溶解温度为50～99℃。

6.根据权利要求1所述的一种基于射流溶铁及喷雾热解技术制备磷酸铁材料的方法，其特征在于：所述铁源与磷酸溶液的用量比以铁元素与磷元素的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴层，
申请(专利权)人：重庆长荣新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：