金属离子包覆磷酸铁材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了金属离子包覆磷酸铁材料的制备方法。该方法采用自制或市售的含水磷酸铁盐类在相对温和的温度和高压反应下，失水后在材料颗粒的表面迅速与极易水解的物质相遇，原位生成氧化物(氢氧化物)后，形成以磷酸铁为核、氧化物为壳的核壳结构。本发明专利技术摒弃了传统掺杂反应所采用的固相球磨或研磨过程，避免了由于物理混合所带来的掺杂金属离子分布不均匀，从而引起的材料化学均匀性较差等特点。从而使得以此材料作为原料制备出的磷酸铁锂材料的电化学性能得到有效地提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池正极材料
，尤其涉及一种通过原位水解反应的磷酸铁掺杂工艺制备金属离子包覆磷酸铁材料的方法。
技术介绍
磷酸铁锂材料具有循环性能好、热稳定性好以及安全性能好、成本低等优点，被认为是动力电池正极材料的首选。然而，它本身也存在电子电导率低以及锂离子扩散系数较慢等缺点，从而限制了其在动力电池中的大规模应用。针对上面两个缺点，科学家们分别采用金属离子掺杂和导电相包覆的方法以提升材料的放电容量和高倍率性能，从而满足材料的实际使用。近年来，为进一步提升材料的放电容量和高倍率性能，各种各样的磷酸铁锂材料的制备方法被开发出来。最为典型的为以磷酸铁为原料的固相反应法，也是目前工业化的主流的制备方法之一。这种方法主要是将磷酸铁、锂源以及碳源和掺杂的金属离子通过研磨后，形成宏观上均匀的混合物后，经煅烧形成磷酸铁锂晶体。但是这种制备方法各种金属离子需要在高温下迁移，再经过重排，结晶形成磷酸铁锂正极材料。从上面的材料的形成过程中可以看出离子迁移路径对材料的化学均匀性起着决定性的作用，因而可以看出如何均匀地实现离子间均匀的混合式制备具有高性能磷酸铁锂材料的关键。目前大多本文档来自技高网...

【技术保护点】
金属离子包覆磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤：?(1)将FeCl3水溶液滴加至NH4H2PO4水溶液中，并不断搅拌；所述的FeCl3水溶液的摩尔浓度为0.05mol/L～2mol/L；所述的NH4H2PO4水溶液的摩尔浓度为0.1mol/L～4mol/L；FeCl3与NH4H2PO4的质量比为1.5～5；?(2)将上述制备好的白色乳液进行水洗；洗涤的终点为洗涤后清液中的pH值为1～3；?(3)将上面经洗涤后的白色乳液烘干，得到白色粉末；?(4)将步骤(3)得到的白色粉末均匀地分散到含有极易水解的金属有机化合物的有机溶液中形成悬浊液；?(5)将均匀分散的所述悬浊液转移至高压反应釜中，进行溶剂热...

【技术特征摘要】
1.金属离子包覆磷酸铁材料的制备方法，包括以下步骤: (1)将FeCl3水溶液滴加至NH4H2PO4水溶液中，并不断搅拌；所述的FeCl3水溶液的摩尔浓度为0.05mol/L?2mol/L ;所述的NH4H2PO4水溶液的摩尔浓度为0.lmol/L?4mol/L ；FeCl3与NH4H2PO4的质量比为1.5?5 ; (2)将上述制备好的白色乳液进行水洗；洗涤的终点为洗涤后清液中的pH值为I?3; (3)将上面经洗涤后的白色乳液烘干，得到白色粉末； (4)将步骤(3)得到的白色粉末均匀地分散到含有极易水解的金属有机化合物的有机溶液中形成悬池液； (5)将均匀分散的所述悬浊液转移至高压反应釜中，进行溶剂热反应； (6)将经溶剂热反应后的悬浊液迅速用相应的有机溶剂进行洗涤，以除去多余的金属有机物后得到金属离子包覆磷酸铁材料。2.根据权利要求1所述的磷酸铁掺杂工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，曾晖，刘兴亮，杨续来，谢佳，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源股份公司，
类型：发明
国别省市：