碳包覆磷酸铁、其制备的碳包覆磷酸亚铁锂复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了碳包覆磷酸铁、其制备的碳包覆磷酸亚铁锂复合材料及其应用，所述碳包覆磷酸铁的制备方法包括如下步骤：（1）将三氧化二铁和五氧化二磷按Fe:P摩尔比为1:(1~1.12)的比例混合，充分研磨使之混合均匀；（2）在步骤（1）所得混合原料中掺入碳源，然后将所得混合物放入管式炉中，在惰性气流保护下，于200~500℃预烧1~4小时，再经600~700℃高温烧结5~24小时，降温至室温，磨细得到碳包覆磷酸铁。本发明专利技术利用所述的碳包覆磷酸铁制得了碳包覆磷酸亚铁锂复合材料，其导电性能得到改善，电化学性能尤其是大电流放电性能显著提高，可用作锂离子电池正极材料，广泛应用于功率型锂离子电池等领域。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固相法制备的碳包覆磷酸铁、由该碳包覆磷酸铁制备的碳包覆磷酸亚铁锂复合材料以及该复合材料作为锂离子电池正极材料的应用。
技术介绍
锂离子电池是20世纪90年代初出现的新型绿色高能二次电池，已成为世界各国竞相研究开发的重点。正极材料是锂离子电池的一个重要组成部分，目前主要有含锂过渡金属(如钴、镍和锰等)氧化物和橄榄石晶体结构的磷酸亚铁锂。磷酸亚铁锂与其他正极材料相比，具有更安全、更环保、更廉价并且高比容量等多种优势。 目前，锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂大多以磷酸铁为原料，和锂源化合物混合均匀，采用固相反应法合成。由于在制备磷酸亚铁锂的高温反应过程中，离子的扩散是一个缓慢过程，因此，磷酸铁的活性对反应有着重要影响，不同方法制备的磷酸铁因其结构及物性方面存在较大差异，所制备的磷酸亚铁锂性能波动也较大。传统工业上生产磷酸铁的方法主要是湿化学法。一种是用磷酸和三价铁盐通过直接反应而获得，另一种方法是用亚铁盐在氧化剂存在下加入磷酸制成。使用现有方法生产的磷酸铁，振实密度低、颗粒粒径分布宽、团聚现象比较严重，难以获得性能良好的磷酸亚铁锂材料。
技术实现思路
本专利技术第一个目的是提供一种具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳包覆磷酸铁，其特征在于：所述碳包覆磷酸铁中碳含量为1~20wt%，其制备方法包括如下步骤：（1）将三氧化二铁和五氧化二磷按Fe:P摩尔比为1:(1~1.12)的比例混合，充分研磨使之混合均匀；（2）在步骤（1）所得混合原料中掺入碳源，然后将所得混合物放入管式炉中，在惰性气流保护下，于200~500℃预烧1~4小时，再经600~700℃高温烧结5~24小时，降温至室温，磨细得到碳包覆磷酸铁。

【技术特征摘要】
1.一种碳包覆磷酸铁，其特征在于所述碳包覆磷酸铁中碳含量为l 20wt%，其制备方法包括如下步骤 (1)将三氧化二铁和五氧化二磷按Fe:P摩尔比为I:(fl. 12)的比例混合，充分研磨使之混合均匀； (2)在步骤(I)所得混合原料中掺入碳源，然后将所得混合物放入管式炉中，在惰性气流保护下，于20(T500°C预烧f 4小时，再经60(T700°C高温烧结5 24小时，降温至室温，磨细得到碳包覆磷酸铁。2.如权利要求I所述的碳包覆磷酸铁，其特征在于所述的充分研磨为在球磨机上混合2 20小时。3.如权利要求I或2所述的碳包覆磷酸铁，其特征在于所述步骤(I)中，在研磨前，往三氧化二铁和五氧化二磷中加入酒精，所述酒精的加入体积以三氧化二铁的摩尔数计为20^200mL/molο4.如权利要求I所述的碳包覆磷酸铁，其特征在于所述碳源为聚乙烯或聚丙烯或浙青。5.如权利要求I所述的碳包覆磷酸铁，其特征在于所述惰性气流为氮气流或氩气流。6.如权利要求I所述的碳包覆磷酸铁，其特征在于所述步骤(2)中，混合物先以5^100C /分钟的速率升温至20(T50(TC预烧I 4小时，再以5 10°C /分钟的速率升温至60(Γ700 高温烧结5 24小时。7.如权利要求I所述的碳包覆磷酸铁，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建平，周晓政，胡益兰，倪九江，缪东栋，
申请(专利权)人：浙江谷神能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：