一种高容量磷酸铁锂及其制备方法、锂电池、涉电设备技术

本发明专利技术提供了一种高容量磷酸铁锂及其制备方法、一种锂电池、一种涉电设备，制备方法包括以下步骤：取低铁磷比磷酸铁与锂源、有机碳源混合加入至水中，再添加调节剂、阳离子掺杂剂、聚阴离子掺杂剂、分散剂，通过两次研磨后干燥、烧结、破碎后制得。利用阳离子‑聚阴离子‑分散剂复合作用制备的高容磷酸铁锂最终磷酸铁锂材料产物的铁磷比范围广，精准控制混合物中Fe的比例，所耗费的成本降低，制得的高容量磷酸铁锂正极材料电性能优越，所损失浪费的Fe更少，利于维持结构稳定，参与充放电的Fe会更多，容量和能量密度提升明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术锂离子电池领域，尤其涉及一种高容量磷酸铁锂及其制备方法、锂电池、涉电设备。

技术介绍

1、铁磷比是决定固相法磷酸铁工艺制备磷酸铁锂正极材料性能好坏的重要指标，低铁磷比磷酸铁(<0.965)由于结构中fe含量较低，参与充放电过程的fe比例降低，li离子难以脱嵌导致导电性和电化学性能较差。高铁磷比磷酸铁(>0.970)制备的磷酸铁锂材料晶体结构更为稳定，有效抑制了fe元素损耗，使得li离子更容易脱出嵌入，参与充放电过程的li离子更多，材料比容量和能量密度更高。目前主要的铁磷比控制方法是通过调节ph来沉淀更多fe(铵法、钠法)或使用高纯铁粉和高纯磷酸反应(铁法)调节。但两种方法工艺耗时长、过程繁琐、无法精准调控且可调范围较小，这样一方面增加了原料成本和时间成本，另一方面无法精准识调控导致后端生产的磷酸铁锂能量密度低造成产品批次稳定性较差。

2、目前，相关研究者们在通过铁磷比调节进行磷酸铁锂提容领域也进行了诸多研究，例如cn109650366a公开了一种磷酸铁锂及其制备方法，将高/低铁磷比磷酸铁混合物、锂源、可选的掺杂元素源、碳源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高容量磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，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，所述第一铁磷比磷酸铁的铁磷比为0.940-0.965。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述锂源为磷酸二氢锂、磷酸一氢锂、氢氧化锂、碳酸锂、草酸锂和磷酸锂中的一种或多种的组合；所述有机碳源为淀粉、葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚乙二烯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种的组合；所述有机碳源含碳量与磷酸铁质量比为(0.008-0.03)：1；所述磷酸铁和锂源摩尔比为(0.95-1.15)：(0.95-1.18)；所述一次研磨为球磨机低速转速30...

【技术特征摘要】

1.一种高容量磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，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，所述第一铁磷比磷酸铁的铁磷比为0.940-0.965。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述锂源为磷酸二氢锂、磷酸一氢锂、氢氧化锂、碳酸锂、草酸锂和磷酸锂中的一种或多种的组合；所述有机碳源为淀粉、葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚乙二烯、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或多种的组合；所述有机碳源含碳量与磷酸铁质量比为(0.008-0.03)：1；所述磷酸铁和锂源摩尔比为(0.95-1.15)：(0.95-1.18)；所述一次研磨为球磨机低速转速300-500r/min，研磨时间0.5-1.5h；研磨后粒径d50范围为1.2-2.50μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述调节剂为铁粉、还原铁粉、氧化铁、硝酸铁、二水草酸亚铁、四氧化三铁、碳酸铁和磷酸铁中的一种或多种的组合；所述阳离子掺杂剂为二氧化钛、五氧化二钒、氧化铝、氧化镁和三氧化二铌中的一种或多种的组合；所述聚阴离子掺杂剂为硼酸、氧化硼、硼酸盐、硅酸盐、二氧化硅和硅酸中的一种或多种的组合；所述分散剂为柠檬酸、琥珀酸、磷酸三丙酯，磷酸二丁酯、聚酰胺基硅油、甲基环硅氧烷、十二烷基苯磺酸钠和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，龙志林，王跃林，莫家胜，严奉乾，
申请(专利权)人：湖南裕能新能源电池材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：