CN101332984A - 一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其技术方案是将锂盐、亚铁盐、磷酸盐、次磷酸或次磷酸盐按照Li∶Fe∶PO₄ ^3－∶H₃PO₂或AH₂PO₂或E(H₂PO₂)₂的摩尔比为x∶y∶(1－z)∶k的比例混合，加入含碳化合物或碳粉，再加入湿磨介质，球磨3～12小时，在48℃～100℃下常压或者真空干燥。将干燥的粉体用两段烧结法或者程序升温两段烧结法制备含可控Fe₂P的磷酸亚铁锂。所用的反应组合物中组分之一为次磷酸盐，且分子式是AH₂PO₂或E(H₂PO₂)₂时，A为Li⁺、Na⁺、K⁺、Ag⁺或NH⁴⁺，E为Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Ga²⁺、Ge²⁺、Sn²⁺、Sc²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺或Mo²⁺。本发明的原料成本低，原料来源广，制备简单，耗时少，制备的材料组成均匀，具有优秀的放电性能，大电流下放电循环性能佳。

Description

一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法

技术领域

本发明涉及一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂正极材料的方法，具体涉及一种可用于锂离子电池、锂电池、锂离子聚合物电池和超级电容器的、具有大电流放电性能的磷酸亚铁锂正极材料的制备方法。

技术背景

随着新型可移动电子产品的推广，对锂离子电池的质量要求越来越高，数量要求越来越多。锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、可快速充放电、工作温度范围宽等优点，是一种绿色化学电源。自磷酸亚铁锂发明以来，该正极材料以安全性能好、高温性能好、循环性能佳等优点引起人们的广泛重视。不过，磷酸亚铁锂的应用还存在不少困难。如，该正极材料的电子电导率低、离子传导率低、振实密度低、真密度较小、低温性能较差。为了克服磷酸亚铁锂的不足，国内外已经进行了广泛的研究。

由于固相烧结法制备磷酸亚铁锂具有价格低、污染小、设备效率高、样品电化学性能好、振实密度大等优点。用固相烧结方法制备磷酸亚铁锂大多是将锂盐、铁(或亚铁)化合物、磷酸盐、掺杂元素的化合物和导电剂等混合，在不同温度下烧结制备磷酸亚铁锂或掺杂磷酸亚铁锂。在制备样品过程中，电子电导率高的试剂或能够生成电子电导率高的试剂被加入前驱物中以实现改善磷酸亚铁锂电子电导率的目的。应用的无机导电物包括镍纤维、铜纤维、铁纤维、锌纤维、乙炔黑、碳粉、硼化物、碳化物、过渡金属氧化物[CN1948134A；CN101070148A；Kim K.et al.，J.Power Sources，2007，167：524-528；Kim J.-K.etal.，Materials Letters，2007，61：3822-3825.]等。应用的有机导电剂包括蔗糖、葡萄糖、聚乙烯醇、糊精、淀粉等。为了改善磷酸亚铁锂离子传导率低等不足，多种掺杂方法被研究过。选择的掺杂元素包括碱金属离子、碱土金属离子、过渡金属离子、卤素离子、稀土金属等[CN1958441A；Choi D.et al.，J.Power Sources，2007，163：1064-1069；Croce F et al，Electrochem.Solid State Lett.，2002，5(3)：A47-A50；Park K S et al.Solid State Commun.，2004，129：311-314.]。制备过程大多采用“球磨混和反应物或先球磨反应物制浆，再进一步固相烧结的组合方法”。

制备时多采用各种碳或含碳的化合物进行包覆处理，或将各种碳包覆或将碳的化合物包覆与离子掺杂的方法结合的方法进行改性[CN101070148A；CN100347081C；CN1581537A；CN1982207A；CN1255887C]。部分文献还研究了掺杂离子占据磷酸亚铁锂结构的锂位、铁位、磷位或氧位对电化学性能的改善作用。专利CN1790782A、CN1803592A和CN101037195A研究表明，磷位掺杂可以改善样品的大电流放电性能。专利CN1790782A和专利CN1803592A将锂盐、亚铁盐和磷酸盐与取代物混料，通过两次球磨和两次烧结组合的方法制备了磷位取代的磷酸亚铁锂。选用的取代物包括硼取代源、钨取代源、含硫有机物、单质的硫和硅取代源。专利CN101037195A制备了磷位掺Ge、Sn、Se、Te或Bi的磷酸亚铁锂。

在烧结制备磷酸亚铁锂的过程中，大多采用非氧化性或弱还原的保护气氛进行烧结。如，氢气和氮气混合气、氢气和氩气混合气、一氧化碳、氮气、氩气、无氧空气和水蒸汽等。此外，还研究了还原剂对样品电化学性能的影响[专利CN1821065A；CN1803591A；CN1834004A；CN1915804A；CN1800003A]。专利CN1821065A采用的还原剂为盐酸羟铵、抗坏血酸。专利CN1803591A的还原剂是抗坏血酸、水合肼、氯化亚锡、硼氢化钠或其混合物。专利CN1834004A和CN1915804A的还原剂为亚硫酸、亚硫酸铵、硫代硫酸或硫代硫酸铵。

为了获得粒径小、颗粒粒径可控、晶格缺陷适当、电化学性能好的样品，许多制备方法采用多段烧结[专利CN1948135A]或多段烧结与多次球磨组合的制备方法来合成样品。其中两段烧结制备法最受重视。采用两段烧结[CN100356617C、CN1903707A]或两段烧结与两次球磨混合[CN101081696A、CN1830764A、CN101150191、CN1921187A、CN1767238A、CN101112979A、CN1903708A]制备方法，制备的掺杂磷酸亚铁锂具有更好的电化学性能。专利CN1903708A先用喷雾干燥法制备前驱物的混合物，然后再通过两次球磨和两段烧结制备掺杂磷酸亚铁锂。专利CN1785823A用两次球磨和两次烧结相结合的方法制备磷位部分取代硼、钨、硫、硅的磷酸亚铁锂。专利CN101121510A通过两段烧结制备了Fe位和P位共同掺杂的磷酸亚铁锂。

在进行两段烧结法制备时，除了金属离子、金属粉末、无机导电剂以外，聚并苯有机导电剂[CN100343332C、CN1280185C]和磷螯合剂[CN1803590A]等也被使用过。专利CN1803590A将磷螯合剂(即，氨基三甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、羟基膦酸基乙酸、多氨基多醚基亚甲基膦酸、膦酸丁烷.1，2，4.三羧酸、乙二胺四甲叉膦酸或植酸)作为反应物的磷源，制备了掺Mn²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺或Zn²⁺的磷酸亚铁锂/C。

在以上研究的基础上，研究发现，无论采用哪一种方法进行包覆，碳只能包覆在磷酸亚铁锂颗粒的表层或嵌入颗粒间隙，并不能真正改善磷酸亚铁锂本身的电子电导率和离子传导率。离子掺杂的方法虽然能改善样品本身的电子电导率和离子传导率，然而这种掺杂多以球磨的方法进行混合，不能达到均匀混合，对大电流放电的改善作用有限。研究人员一直在寻找改善磷酸亚铁锂本身电子电导率和离子传导率的方法。这些探索研究表明，磷酸亚铁锂中伴生的Fe₂P对大电流放电性能有明显的影响。

Park等[Park J S et al.，Rare Metal s，2006，25：179-183.；Liu H etal.，Solid State Ionics，2008，已录用，待发表]研究表明，反应物混合物中过量碳会在高温下发生还原作用，使磷酸亚铁锂中伴生出导电性好的Fe₂P。不过，由于Fe₂P是碳还原得到的，要控制样品中Fe₂P的量和结构很困难。本发明拟通过在反应物中加入次磷酸(盐)。利用次磷酸(盐)的还原性，将制备过程中可能存在的Fe³⁺还原为Fe²⁺，避免Fe³⁺杂质对磷酸亚铁锂产物的电化学性能的破坏作用。更重要的是，制备过程中生成的次磷酸亚铁前驱物在一定条件下会分解出P^3-或H₃P。这些中间产物在适当条件下会反应生成导电性好的Fe₂P等，明显改善样品的大电流放电性能。由于导电性好的Fe₂P是从次亚磷酸盐中直接分解得到的，反应过程可与均相反应相媲美。可通过控制烧结过程来控制反应进程，制备得到含有可控Fe₂P的掺杂磷酸亚铁锂。在制备的样品中，磷化铁在磷酸亚铁锂中分布的均匀性好，不会发生明显的团聚作用，使样品的大电流放电性能和循环性能得到明显的改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂正极材料的方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

将反应组合物锂盐、亚铁盐、磷酸盐、次磷酸或次磷酸盐按照Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶H₃PO₂或AH₂PO₂或E(H₂PO₂)₂的摩尔比为x∶y∶(1-z)∶k混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量的1％～20％的含碳化合物或碳粉，再加入湿磨介质，球磨3小时～12小时，在48℃～100℃下真空干燥。将干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，用两段烧结法或者程序升温两段烧结法制备含可控Fe₂P的磷酸亚铁锂。当反应组合物中含有次磷酸盐，且化学式是AH₂PO₂或E(H₂PO₂)₂时，A为Li⁺、Na⁺、K⁺、Ag⁺或NH₄ ⁺，E为Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Ga²⁺、Ge²⁺、Sn²⁺、Sc²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺或Mo²⁺。

反应组合物中各组分的比例如下所述：

当反应组合物中含有次磷酸时，反应组合物的摩尔比x、y、z、k的大小范围为：0.80≤x≤1.20，0.80≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，z≤k≤3z；

当反应组合物中含有AH₂PO₂，且AH₂PO₂中A离子取代磷酸亚铁锂的锂位时，反应物的摩尔比x、y、z、k的大小范围为：0.45≤x≤1.20，0.95≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，z≤k≤3z，且0.90≤(x+k)≤1.50；当AH₂PO₂中A离子取代磷酸亚铁锂的铁位时，反应物的摩尔比x、y、z、k的范围为：0.80≤x≤1.30，0.65≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，z≤k≤3z，且0.80≤(y+k)≤1.30。

当反应组合物中含有E(H₂PO₂)₂，且E(H₂PO₂)₂的E离子取代磷酸亚铁锂的锂位时，反应物的摩尔比x、y、z、k的大小范围为，0.45≤x≤1.20，0.95≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，0.5z≤k≤1.5z，且0.90≤(x+k)≤1.50；当E(H₂PO₂)₂的E离子取代磷酸亚铁锂的铁位时，反应物的摩尔比x、y、z、k的大小范围为：0.80≤x≤1.30，0.65≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，0.5z≤k≤1.5z，且0.80≤(y+k)≤1.30。

材料的烧结方法如下所述：

采用两段烧结法：在200℃～500℃温度区间的任一温度下，将干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中保持温度预煅烧3小时～12小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料加入湿磨介质，球磨3小时～12小时，在48℃～100℃下真空干燥。干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，在550℃～850℃温度区间的任一温度保持温度煅烧3小时～24小时，得到含可控Fe₂P的磷酸亚铁锂。

采用程序升温两段烧结法：按照0.5℃/min～30℃/min的升温速率将干燥的粉体由室温加热到200℃～550℃温度区间的任一温度。保持温度预煅烧3小时～12小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料加入湿磨介质，球磨3小时～12小时，在48℃～100℃下真空干燥。干燥后粉体再次置于惰性气氛或弱还原气氛中，按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率由室温加热至550℃～850℃温度区间的任一温度，保持温度烧结3小时～24小时，制备含可控Fe₂P的磷酸亚铁锂。

所述的锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、硝酸锂或磷酸锂的一种，或其任意比例的混合物；亚铁盐为草酸亚铁、醋酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁或碳酸亚铁中的一种，或其任意比例的混合物；磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种，或其任意比例的混合物；含碳化合物为聚丙烯、聚丙烯酰胺、葡萄糖、蔗糖、淀粉、石墨粉、乙炔黑中的一种，或其任意比例的混合物；惰性气氛或弱还原气氛为氮气、氩气、氮气和氩气的混合气、氮气和氢气的混合气、氩气和氢气的混合气、一氧化碳、二氧化碳或除氧除水空气中的一种，或其任意比例的混合物；湿磨介质为去离子水、蒸馏水、纯净水、乙醇、丙酮、丙醇、甲醇或甲醛中的一种，或其任意比例的混合物，加入量为反应混合物固体总体积的1/10至10倍。

真空干燥在真空干燥器中进行，压力为10Pa～10132Pa。球磨采用的球磨机包括普通球磨机和超能球磨机，球磨速率为200转/分钟～900转/分钟；制备的正极材料可作为锂离子电池、锂电池、锂离子聚合物电池及超级电容器的正极材料。

与其它发明方法相比，本发明的原料成本较低，原料来源广泛，制备过程简单，耗时少，制备的电极材料组成均匀，具有优秀的放电性能，特别是在大电流放电的循环性能佳，为产业化打下良好的基础。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。实施例仅是对本发明的进一步补充和说明，而不是对发明的限制。

实施例1

磷酸亚铁锂的制备由以下步骤组成：

按照反应物Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶H₃PO₂摩尔比1.20∶1.10∶0.60∶1.20将碳酸锂、草酸亚铁、磷酸铵、次磷酸混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量的1％的聚丙烯，再加入混合物固体体积5倍的丙酮，用速率为200转/分钟的普通球磨机球磨3小时，在48℃、压力1000Pa下真空干燥。将干燥的粉体置于高纯氮气气氛中，在200℃保持温度预煅烧15小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料中加入混合物固体体积1/2的丙酮，用速率为300转/分钟的普通球磨机球磨3小时，在48℃、压力2000Pa下真空干燥。烘干后粉体置于高纯氮气气氛中，在550℃保持温度煅烧24小时，得到含可控Fe₂P的磷酸亚铁锂。

实施例2

磷酸亚铁锂的制备由以下步骤组成：

按照反应物Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶次磷酸的摩尔比0.80∶0.80∶0.999∶0.003将氢氧化锂、醋酸亚铁、磷酸氢二铵、次磷酸混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂的质量的20％的蔗糖，再加入混合物固体体积1倍的去离子水，用速率为400转/分钟的普通球磨机球磨3小时，在60℃、压力3000Pa下真空烘干。将干燥的粉体置于高纯氮气气氛中，在200℃保持温度预煅烧12小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料中加入混合物固体体积5倍的丙酮，用速率为450转/分钟的普通球磨机球磨5小时，在100℃、压力10Pa下真空干燥。干燥的粉体再次置于高纯氩气气氛中，在850℃保持温度煅烧3小时，制备含可控Fe₂P的磷酸亚铁锂。

实施例3

磷酸亚铁锂的制备由以下步骤组成：

按照反应物Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶NaH₂PO₂摩尔比为0.45∶0.95∶0.60∶0.50将草酸锂、氯化亚铁、磷酸二氢铵、次磷酸钠混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量10％的蔗糖，再加入混合物固体体积1/5的90％乙醇的水溶液，用速率为900转/分钟的高能球磨机球磨12小时，在80℃、压力10000Pa下真空干燥。干燥的粉体置于90％体积的氮气与10％体积的氢气的混合气氛中，按照0.5℃/min的升温速率将干燥的粉体由室温加热到300℃。保持温度预煅烧12小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料中加入混合物固体体积10倍的90％乙醇的水溶液，用速率为700转/分钟的高能球磨机球磨12小时，在80℃、压力5000Pa下真空干燥。烘干后粉体置于90％体积的氩气与10％体积的氢气的混合气氛中，按照0.5℃/min的加热速率由室温加热至550℃，保持温度烧结24小时，制备含可控Fe₂P的锂位掺钠的磷酸亚铁锂。

实施例4

磷酸亚铁锂的制备由以下步骤组成：

按照反应物Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶Co(H₂PO₂)₂的摩尔比为1.20∶1.10∶0.80∶0.20将草酸锂、硫酸亚铁、磷酸二氢铵、次磷酸氢钴混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量的20％的淀粉，再加入混合物固体体积2倍的90％丙酮的水溶液，用速率为600转/分钟的高能球磨机球磨8小时，在70℃、压力50Pa下真空烘干；将干燥的粉体置于一氧化碳气氛中，在500℃下保持温度烧结2小时。样品冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料中加入混合物固体体积1倍的60％丙酮的乙醇溶液，用速率为700转/分钟的高能球磨机球磨7小时，在70℃、压力1000Pa下真空干燥。干燥后粉体置于二氧化碳气氛中，在850℃保持温度烧结5小时，制备含可控Fe₂P的锂位掺钴的磷酸亚铁锂。

实施例5

磷酸亚铁锂的制备由以下步骤组成：

按照反应物Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶AgH₂PO₂的摩尔比为1.30∶0.65∶0.925∶0.15将硝酸锂、碳酸亚铁、磷酸氢二铵、次磷酸银混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量的15％的聚丙烯酰胺，再加入混合物固体体积3倍的90％丙酮的丙醇溶液，用速率为580转/分钟的高能球磨机球磨10小时，在100℃的真空干燥器中于压力10Pa下干燥，将干燥的粉体置于80％体积的氩气和20％的氢气的混合气氛中，按照10℃/min的加热速率将干燥的粉体由室温加热到450℃，保持温度预烧结10小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料加入混合物固体体积1倍的丙酮，用速率为500转/分钟的高能球磨机球磨12小时，在85℃的真空干燥器中于压力100Pa下干燥。干燥后粉体置于高纯氩气气氛中，按照9℃/min的加热速率由室温加热至750℃，保持温度烧结20小时，制备含可控Fe₂P、铁位掺银的磷酸亚铁锂。

实施例6

磷酸亚铁锂的制备由以下步骤组成：

按照反应物Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶Ni(H₂PO₂)₂的摩尔比为0.80∶1.10∶0.85∶0.22将硝酸锂、碳酸亚铁、磷酸氢二铵、次磷酸镍混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量的5％的石墨粉，再加入混合物固体体积2倍的50％丙酮的乙醇溶液，用速率为450转/分钟的高能球磨机球磨12小时，在95℃的真空干燥器中于压力1000Pa下干燥，将干燥的粉体置于高纯氮气气氛中，按照2℃/min的加热速率将干燥的粉体由室温加热到400℃，保持温度预烧结5小时，冷却至室温制得母体预烧料。母体预烧料中加入混合物固体体积10倍的丙酮，用速率为480转/分钟的高能球磨机球磨10小时，在80℃下的真空干燥器中于压力10000Pa下干燥，置于高纯氩气气氛中，按照15℃/min的加热速率由室温加热至700℃，保持温度烧结20小时，制备含可控Fe₂P的、铁位掺杂的磷酸亚铁锂。

Claims (11)

1、一种利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于：

(1)将反应组合物锂盐、亚铁盐、磷酸盐、次磷酸或次磷酸盐按照Li∶Fe∶PO₄ ^3-∶H₃PO₂或AH₂PO₂或E(H₂PO₂)₂的摩尔比为x∶y∶(1-z)∶k的比例混合，加入依据反应物质量计算的磷酸亚铁锂质量的1％～20％的含碳化合物或碳粉，再加入反应混合物固体总体积的1/10至10倍体积的湿磨介质，球磨3小时～12小时，在48℃～100℃下真空干燥；

(2)将于燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，用两段烧结法或者程序升温两段烧结法制备磷酸亚铁锂。

2、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于反应组合物中含有次磷酸盐，且化学式是AH₂PO₂或E(H₂PO₂)₂时，A为Li⁺、Na⁺、K⁺、Ag或NH₄ ⁺，E为Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Ga²⁺、Ge²⁺、Sn²⁺、Sc²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺或Mo²⁺。

3、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于反应组合物中含有次磷酸时，x、y、z、k的大小为：0.80≤x≤1.20，0.80≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，z≤k≤3z。

4、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于反应组合物中含有AH₂PO₂，且当AH₂PO₂中A离子取代磷酸亚铁锂的锂位时，x、y、z、k的大小为：0.45≤x≤1.20，0.95≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，z≤k≤3z，且0.90≤(x+k)≤1.50；当AH₂PO₂中A离子取代磷酸亚铁锂的铁位时，x、y、z、k的大小为：0.80≤x≤1.30，0.65≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，z≤k≤3z，且0.80≤(y+k)≤1.30。

5、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于反应组合物中含有E(H₂PO₂)₂时，且当E(H₂PO₂)₂中E离子取代磷酸亚铁锂的锂位时，x、y、z、k的大小为：0.45≤x≤1.20，0.95≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，0.5z≤k≤1.5z，且0.90≤(x+k)≤1.50；当E(H₂PO₂)₂中E离子取代磷酸亚铁锂的铁位时，x、y、z、k的大小为：0.80≤x≤1.30，0.65≤y≤1.10，0.001≤z≤0.40，0.5z≤k≤1.5z，且0.80≤(y+k)≤1.30。

6、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于所述的两段烧结法是指在200℃～500℃温度区间的任一温度下，将干燥的粉体保持温度预煅烧3小时～12小时，再加入湿磨介质，球磨3小时～12小时，在48℃～100℃下真空干燥，干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，在550℃～850℃温度区间的任一温度下，保持温度煅烧3小时～24小时，得到磷酸亚铁锂。

7、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于所述的程序升温两段烧结法是指按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率将粉体加热到200℃～550℃温度区间的任一温度，保持温度预煅烧3小时～12小时，冷却至室温制得母体预烧料，母体预烧料加入湿磨介质，球磨3小时～12小时，在48℃～100℃下真空干燥；烘干后粉体再次置于惰性气氛或弱还原气氛中，按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率由室温加热至550℃～850℃温度区间的任一温度，保持温度烧结3小时～24小时，制得磷酸亚铁锂。

8、根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于所述的湿磨介质为去离子水、蒸馏水、纯净水、乙醇、丙酮、丙醇、甲醇或甲醛，或其任意比例的混合物。

9.根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于所述的锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、硝酸锂或磷酸锂的一种，或其任意比例的混合物；所述的亚铁盐为草酸亚铁、醋酸亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁或碳酸亚铁的一种，或其任意比例的混合物；所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢二铵或磷酸二氢铵的一种，或其任意比例的混合物；所述的含碳化合物或碳粉为聚丙烯、聚丙烯酰胺、葡萄糖、蔗糖、淀粉、石墨粉或乙炔黑的一种，或其任意比例的混合物。

10.根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于所述的惰性气氛和弱还原气氛为氮气、氩气、氮气和氩气的混合气、氮气和氢气的混合气、氩气和氢气的混合气、一氧化碳、二氧化碳或除氧除水空气中的一种，或其任意比例的混合物。

11.根据权利要求1所述的利用磷的低价含氧酸制备磷酸亚铁锂电池用正极材料的方法，其特征在于所述的真空干燥是在真空干燥器中进行，压力为10Pa～10132Pa；球磨采用的球磨机包括普通球磨机和超能球磨机，球磨速率为200转/分钟～900转/分钟。