【技术实现步骤摘要】
本专利技术的技术方案涉及一种稀土掺杂磷酸盐，具体地说，涉及一种具有稀土元素掺杂结构的正磷酸铁及其制备方法。
技术介绍
磷酸铁锂材料具有安全稳定、不容易热分解、相变时应变小等特点，已经广泛应用于锂离子动力电池的正极材料。正磷酸铁是利用碳热还原技术合成磷酸铁锂的重要原料。对该材料的要求是铁磷比例稳定，成分(特别是微量元素成分)均匀，反应活性高，才能制备具有较好综合性能的磷酸铁锂材料。目前，已经有不少专利文献提出了制造正磷酸铁材料的技术路线。从公开的专利文献看，CN101237042、CN101237043、CN101269807、CN101692488A、CN101693531A、 CN101708834A等专利都各自提出了不同磷酸铁的制备方法。市场上也能够见到很多正磷酸铁材料的成品。例如，秦皇岛科维克、广西比莫比、浙江振华、郑州瑞普等公司都能提供商品的磷酸铁材料。纯净的磷酸铁锂材料导电率非常低，接近绝缘体。在制造磷酸铁的同时需要向其中加入掺杂剂，以改变其性能。主要的掺杂剂有碳掺杂和金属离子掺杂。其中，碳的掺杂可以提高材料的电子导电率，促进锂离子迁移；而金属离子掺杂...
【技术保护点】
一种稀土掺杂磷酸铁材料，其特征在于，化学成分为RexFe1?xPO4，其中Re为镧系稀土元素，x表示摩尔数，取值为大于零小于等于0.1，按照下述步骤进行：首先，即步骤1，将三价铁盐和磷酸混合，加入纯水制成0.1～2mol/L浓度的酸性磷酸铁溶液，其中铁离子和磷酸根离子的摩尔比为(1?x)∶1步骤2，在上述溶液中加入三价铁盐重量0.1％～1％的络合剂和0.1％?1％的模板剂；再按需要的摩尔比例向溶液中加入可溶解的稀土金属的硝酸盐，此时阳离子(铁离子和稀土金属离子)和磷酸根离子的摩尔比为1∶1步骤3，在上述混合液体内加入碱性液体，将pH值调整到3～6之间，此时以模板剂为导向，发...
【技术特征摘要】
1.一种稀土掺杂磷酸铁材料，其特征在于，化学成分为RexFehPO4，其中Re为镧系稀土元素，X表示摩尔数，取值为大于零小于等于O. 1，按照下述步骤进行首先，即步骤I，将三价铁盐和磷酸混合，加入纯水制成O. I 2mol/L浓度的酸性磷酸铁溶液，其中铁离子和磷酸根离子的摩尔比为(1-x) I步骤2，在上述溶液中加入三价铁盐重量O. I % I %的络合剂和O. 1^-1%的模板剂； 再按需要的摩尔比例向溶液中加入可溶解的稀土金属的硝酸盐，此时阳离子(铁离子和稀土金属离子)和磷酸根离子的摩尔比为I:I步骤3，在上述混合液体内加入碱性液体，将pH值调整到3 6之间，此时以模板剂为导向，发生磷酸铁和稀土元素的共沉淀，得到混合了稀土元素的正磷酸铁，产物为含有结晶水的RexFei_xP04 ·2Η20和微量Re (OH)3，此时稀土大部分以离子形态均匀地分布在磷酸铁中， 形成分子级混合步骤4，将沉淀物过滤、洗涤、干燥后，在400 700°C煅烧2 24小时，脱去结晶水，并使微量的Re (OH) 3分解，得到本发明所述的RexFei_xP04材料。2.根据权利要求I所述的一种稀土掺杂磷酸铁材料，其特征在于，所述化学成分 RexFehPO4中，x优选O. 001-0. I，更加优选O. 05 O. I，添加镧系稀土元素为La，Ce，Dy, Sm, Pr或者Gd中的一种。3.根据权利要求I所述的一种稀土掺杂磷酸铁材料，其特征在于，所述三价铁盐为可溶性三价铁盐，优选硫酸铁、氯化铁、硝酸铁；所述模板剂为非离子表面活性剂，优选辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚；所述络合剂为NH+离子、柠檬酸、 EDTA(乙二胺四乙酸)等可以与铁离子络合的离子，可以增强铁离子的稳定性，其中NH+离子以氨水形式加入，氨水的添加量按照所用的氨水浓度进行换算，以使NH+离子添加量达到相应要求。4.根据权利要求I所述的一种稀土掺杂磷酸铁材料，其特征在于，所述碱性液体为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者氨水等碱性溶液中的一种，浓度可选择为O. I 2mol/L。5.一种稀土掺杂磷酸铁材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行首先，即步骤I，将三价铁盐和磷酸混...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓薇，
申请(专利权)人：秦皇岛科维克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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