自组装纺锤体形纳米结构磷酸铁锂的制备方法技术

本发明专利技术为一种自组装纺锤体形纳米结构磷酸铁锂的制备方法，该方法通过回流法在LiOH溶液中实现糖的预碳化，并以此产物作为Li源和结构导向剂，实现磷酸铁锂的合成及自组装的控制，得到的产物是由约为平均粒径50纳米的磷酸铁锂纳米颗粒自组装而成的长轴为0.6~0.7微米，短轴为0.18~0.23微米的纳米结构纺锤体。本方法制得的自组装纺锤体形纳米结构磷酸铁锂，克服了已有自组装纳米结构磷酸铁锂制备成本高、设备要求高等特点，保证了锂离子的传输距离短，可以有效提高正极材料的利用率与充放电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的技术方案涉及锂离子电池正极材料，是以含锂的糖预碳化产物为锂源和结构导向剂制得。
技术介绍
磷酸铁锂(LiFePO4)是一种稍微扭曲的六方密堆积结构，在自然界中以磷铁锂矿的形式存在，具有橄榄石结构，属于正交晶系Pnmb空间群。在LiFePO4晶体中氧原子呈微变形的六方密堆积，磷原子占据的是四面体空隙，锂原子和铁原子占据的是八面体空隙。八面体结构的FeO6在晶体的be面上相互连接，在b轴方向上八面体结构的LiO6相互连接成链状结构。I个FeO6与2个LiO6共边；1个PO4和FeO6共用一条边，与LiO6共用两条边。每个晶胞中有4个LiFePO4单元,其晶胞参数分别为a=6.008A,b=0.334 A和c=4.693A。强的P-O共价键形成离域的三维立体化学键，使LiFePO4具有很强的热力学和动力学稳定性，其 密度也较大(3. 6g/cm3)。自组装纺锤体形纳米结构磷酸铁锂是由纳米磷酸铁锂颗粒作为结构单元在空间上组装而成，它既有纳米级磷酸铁锂所具有的特点高的比表面积，使反应界面可以提供更多的扩散通道；微小的颗粒使锂离子嵌入深度浅，扩散路径短；纳米化后的电极材料一定程度上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自组装纺锤体形纳米结构磷酸铁锂的制备方法，其特征为包括以下步骤：（1）将氢氧化锂溶解在水中，制得0.004~0.012？摩尔氢氧化锂/毫升水溶液，将糖溶解在上述溶液中，制得糖浓度为0.2~1.2克/毫升的混合溶液，取5份，再加入30份乙二醇，配制成氢氧化锂？糖？水？乙二醇混合溶液，再将混合溶液转移到反应器中，在氮气气氛下，加热搅拌至回流温度，常压反应1~2小时，得到含锂的糖预碳化产物，待用；（2）将磷源溶解在水中，制得0.004摩尔磷/毫升水溶液，取5份，再加入10~50份的乙二醇，配制成磷源？水？乙二醇混合溶液，待用；（3）将硫酸亚铁盐溶解在水中，制得0.002？摩尔硫酸亚铁/毫升水溶液...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，王滨，纪秀杰，张兴华，唐成春，胡龙，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：