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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池正极材料前驱体的合成,具体涉及一种磷酸锰铁的制备方法。
技术介绍
1、随着新能源汽车的发展,动力电池的需求量快速增长。目前应用的磷酸铁锂正极成本低、安全性高,但其能量密度已经接近理论极限,不能满足高能量密度电池的需求。磷酸锰铁锂是在磷酸铁锂基础上掺入了具有高电压平台的锰元素,使其能量密度相较磷酸铁锂提高15-20%。制备磷酸锰铁锂的原料之一是磷酸锰铁,但磷酸锰铁的制备难度远高于磷酸铁,工业上难以实现绿色清洁、品质稳定的生产。
2、目前磷酸铁锂的主流生产工艺是通过两步法合成,即预先合成磷酸铁,再与碳酸锂混合配料烧结制备而成。两步法合成可以避免一步法合成中二价铁被氧化的问题,同时可以一定程度上规避锂盐价格波动的风险。同样的,磷酸锰铁作为制备磷酸锰铁锂材料的前驱体,其元素分布、锰铁比例、形貌、粒度等是决定磷酸锰铁锂材料性能优劣的关键因素。为使磷酸锰铁锂的生产能有效沿用磷酸铁锂的生产装置和技术路线,两步法中第一步磷酸锰铁前驱体的合成变得至关重要,亟待一种工序简单,绿色、操作风险低,设备投入少,适于规模化生产磷酸锰铁的制备方法。
3、中国专利cn116692817a公开了一种磷酸锰铁前驱体的制备方法,采用碱液和有机分散剂调节ph和前驱体形态,该方法会产生含cod的酸碱废液;中国专利cn116281925a公开了一种磷酸锰铁及其制备方法、生产系统装置和应用,同样采用了碱性物质调节ph;中国专利cn116216682a公开了一种磷酸锰铁前驱体的制备方法及应用,采用了大量有机溶剂以实现磷酸锰铁沉淀。
...【技术保护点】
1.一种磷酸锰铁的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(1)中所述碳酸锰与磷酸的质量比为1:0.8-2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征是步骤(1)中所述碳酸锰中锰质量含量为44%~47%,所述磷酸质量浓度为75%-85%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(1)中所述的A溶液中二价锰离子浓度为0.15-2mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(2)中所述还原铁粉与磷酸的质量比为1:10-40。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法,其特征是步骤(2)中所述还原铁粉纯度≥99%,粒径为200-500目;所述磷酸质量浓度为75%-85%。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(2)中所述B溶液中二价铁离子浓度为0.01-0.2mol/L。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(3)中所述C溶液中二价锰离子与二价铁离子的摩尔比为0.5-4:1。
9.根据权利要求1所述的制备方
10.根据权利要求1或9所述的制备方法,其特征是所述氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵中至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种磷酸锰铁的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(1)中所述碳酸锰与磷酸的质量比为1:0.8-2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征是步骤(1)中所述碳酸锰中锰质量含量为44%~47%,所述磷酸质量浓度为75%-85%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(1)中所述的a溶液中二价锰离子浓度为0.15-2mol/l。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是步骤(2)中所述还原铁粉与磷酸的质量比为1:10-40。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法,其特征是步骤(2)中所述还原铁粉纯度≥99%,粒径为200-500目;所述磷...
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