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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池磷酸铁锂正极材料制备的,具体而言,涉及一种磷酸铁锂正极材料的制备方法。
技术介绍
1、由于锂离子电池具有循环寿命长、安全性能好、无记忆效应、绿色环保等优点,而被广泛应用在汽车动力、规模储能、便携设备等领域。现阶段,磷酸铁锂正极材料由于具有高的放电平台电压、长循环寿命、卓越的安全性能以及低成本等优点而成为的锂离子电池主流正极材料。
2、目前,90%以上生产企业采用固相法制备磷酸铁锂,而应用最多的是磷酸铁工艺。磷酸铁工艺一般采用无水磷酸铁作为铁源与磷源,碳酸锂等作为锂源,有机物如葡萄糖、蔗糖、淀粉、peg等作为还原剂和碳源,利用高温糖源的热解产生的有机碳,从而制备出碳包覆的磷酸铁锂正极材料。然而,上述制备工艺具有如下缺陷:一是无水磷酸铁通过磷酸亚铁制备、氧化沉淀/合成、一洗、高温陈化、二洗、闪蒸干燥、焙烧和粉碎等工段合成,不仅工艺流程长、设备投资高、而且闪蒸干燥以及焙烧还需要消耗大量电能和天然气;二是二水磷酸铁滤饼闪蒸、以及高温焙烧过程中会发生晶界融合,从而使无水磷酸铁一次颗粒增大,进而造成磷酸铁锂加工阶段研磨时间延长,增高了能耗、降低了产能,甚至使得制备磷酸铁锂电化学性能降低。
3、有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种磷酸铁锂正极材料的制备方法,所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法具有工艺流程短、能耗低、成本低、易于工业化生产且制备得到的磷酸铁锂正极材料的性能优异等优点。
2、为了实现
3、本专利技术的一个方面,涉及一种磷酸铁锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:
4、(a)将含有二水磷酸铁原料、锂源和碳源的第一混合物进行研磨和固液分离,得到第一浆料;向所述第一浆料中加入水后进行搅拌,得到第二浆料;
5、所述二水磷酸铁原料的含水量为5%~70%;
6、所述第一浆料的固含量为60%~90%;
7、(b)将所述第二浆料进行干燥和煅烧。
8、所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,以含有一定量水的二水磷酸铁为原料制备磷酸铁锂正极材料,采用半干法进行研磨,节约制备流程,降低制备成本。
9、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
10、(1)本专利技术以含有一定量水的二水磷酸铁为原料制备磷酸铁锂正极材料,节省了以磷酸铁为原料时,磷酸铁制备过程中的闪蒸干燥、高温焙烧以及成品的粉碎等工艺,缩短了磷酸铁锂正极材料制备的整个工艺流程。
11、(2)本专利技术采用半干法(高固含)进行研磨,而且二水磷酸铁未经过闪蒸干燥以及高温焙烧,二水磷酸铁颗粒未长大,再通过优化砂磨工艺,从而进一步缩短了砂磨的时间,进而实现了缩短磷酸铁锂整个制备工艺周期。
12、(3)本专利技术中,由于二水磷酸铁原料含有一定量的水,因此减小了湿法研磨过程中水资源的消耗,进而使得磷酸铁锂制备流程更简单、环保、可持续以及成本更低。
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1.一种磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述第二浆料的固含量为30%~60%;
3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述研磨的时间为30~90min;
4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述搅拌的时间为10~40min;
5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一混合物中锂、铁和磷的摩尔比为(1~1.20):(0.93~0.99):1。
6.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述煅烧的温度为650~750℃;
7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源包括:碳酸锂、氢氧化锂、磷酸锂或磷酸二氢锂中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述碳源包括:葡萄糖、蔗糖、纤维素、聚乙二醇或抗坏血酸中的至少一种。
9.根据权利要求1
10.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,提供所述掺杂元素的化合物包括:含Mg2+、Ti4+、Zr4+、Al3+、Nb5+、Cu2+、Zn2+或Ru的化合物的一种或多种;
...【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述第二浆料的固含量为30%~60%;
3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述研磨的时间为30~90min;
4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述搅拌的时间为10~40min;
5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一混合物中锂、铁和磷的摩尔比为(1~1.20):(0.93~0.99):1。
6.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法,其特征在于,所述煅烧的...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫明,任明明,吴彭森,金善龙,孙学磊,霍倩倩,孟香茗,李琳,刘定毅,万文亮,
申请(专利权)人:河南佰利新能源材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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