CN101800311A - 超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法 - Google Patents

超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101800311A
CN101800311A CN201019185015A CN201019185015A CN101800311A CN 101800311 A CN101800311 A CN 101800311A CN 201019185015 A CN201019185015 A CN 201019185015A CN 201019185015 A CN201019185015 A CN 201019185015A CN 101800311 A CN101800311 A CN 101800311A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lifepo
lithium
phosphate
aqueous solution
presoma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201019185015A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101800311B (zh
Inventor
曹传宝
刘又勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN2010191850159A priority Critical patent/CN101800311B/zh
Publication of CN101800311A publication Critical patent/CN101800311A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101800311B publication Critical patent/CN101800311B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，属于能源材料技术领域。将二价铁源水溶液、磷源水溶液和锂源水溶液在非氧化性气氛下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，处理完成后得到LiFePO4前驱体；与碳源化合物加入到水中进行混合得到混合液，得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；并到管式炉中处理，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4。本发明的纳米碳包覆LiFePO4材料具有高放电倍率和良好的电化学性能；本发明的纳米碳包覆LiFePO4材料的粒径和粒径尺寸分布均匀；本发明成本低，工艺路线简单，能耗低。

Description

超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法
技术领域
本发明涉及超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，属于能源材料技术领域，具体涉及一种基于超声辅助共沉淀合成高放电倍率的纳米碳包覆LiFePO4的方法。
背景技术
近年来，便携式电源的应用给先进能源储存装置带来了持续的研发动力，特别是对于可持续性的，环境友好型的电源。随着汽车普及时代的到来，汽车尾气所带来的空气污染和温室效应给地球气候环境带来前所未有的压力，引起各国政府对全球气候环境问题的重视。由二次电池提供动力的电动汽车(包括混合动力和纯电动汽车)因其排污少和零排放成为优先发展的新能源汽车而受到各国政府的青睐。而电动汽车的关键是电池，在所有二次电池中，锂离子电池因其能量密度高，功率密度高，工作电压高，循环寿命长，环境污染小，自放电小等优点成为电动汽车最有竞争力的动力电源。同时，锂离子电池也被广泛的运用在手机，笔记本和摄像机等便携式电子产品中。
在锂离子电池中，正极材料是锂离子电池的关键材料之一，相对负极材料而言，其比容量远远低于负极材料，电池的容量最终是由正极材料决定。所以，锂离子电池的电化学性能主要由正极材料的结构和性能决定，相应的，电池成本也主要由正极材料决定。因此，开发价格低廉，性能优异的新型正极材料是一项非常重要的任务。受制于成本，安全性和环境污染等问题，传统的LiCoO2，LiNiO2不适应于动力电池的大规模应用，LiMnO2/LiMn2O4因其循环稳定性的问题，尤其是高温循环衰减严重，限制了其在动力电池中的应用。而Fe系材料LiFePO4因其循环性能优异，安全性能好，理论比容量高(170mAh g-1)，充放电平台稳定，无毒，原料来源广泛，价格低廉等优点成为动力电池中最有竞争力的正极材料，成为全世界研究的焦点。
尽管磷酸铁锂(LiFePO4)有很多突出的优点，但是其存在的最大缺点是电子电导率低和离子电导率低，从而影响材料的大电流充放电性能。针对这一问题，对该材料的改性方法主要有表面包覆导电材料(碳，金属粉末等)，离子掺杂和制备均匀的纳米颗粒等。在所使用的方法中，有传统的固相法，碳热还原法，溶胶凝胶法，水热法，共沉淀法等。
目前，合成LiFePO4材料所使用的最主要的方法为固相法，如中国专利公开号CN1753216，CN1767238是将锂盐，磷酸盐和三价铁盐混合通过球磨处理，在惰性气氛下煅烧合成LiFePO4。高温固相法的优点是工艺简单，容易实现工业化生产。但是反应物通常会存在混合不均匀，产物颗粒尺寸分布广，纯度不高等很难合成出高性能的LiFePO4材料，而且反复的球磨带来能耗较高。
在液相共沉淀法中，专利公开号为WO02/083555的WIPO的发明专利所采用的液相共沉淀法，是指通过控制在一定的pH值下，通过在混合盐溶液中加入沉淀剂，沉淀出磷酸亚铁和磷酸锂的前驱体，然后在650-800℃热处理下得到LiFePO4。此方法在共沉淀过程中很难控制前驱体的颗粒尺寸和粒径分布，从而最终影响到材料的高倍率性能。
发明内容
本发明的目的是为了提出超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法。
本本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其具体制备步骤为：
1)配制浓度为0.01～8mol/L的二价铁源化合物水溶液，浓度为0.01～8mol/L的磷源化合物水溶液和浓度为0.1～12mol/L的锂源化合物水溶液；
2)将步骤1)中的二价铁源化合物水溶液、磷源化合物水溶液和锂源化合物水溶液在非氧化性气氛下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为5～100℃，二价铁源化合物、磷源化合物和锂源化合物的摩尔比为0.90～1.15∶1∶0.90～1.15；超声波处理时间为1分钟～24小时，超声波处理的频率为18KHz-10MHz，功率为2-2000W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与碳源化合物加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在5～100℃的条件下进行超声波处理1分钟～24小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的碳源化合物的质量为LiFePO4质量的2％～60％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在非氧化性气氛中加入到管式炉中处理4～24小时，管式炉的温度为500～800℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
上述的二价铁源化合物为氯化亚铁、醋酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵或硝酸亚铁；
上述的磷源化合物为磷酸、五氧化二磷、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸一氢钾或磷酸二氢钾；
上述的锂源化合物为磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂或碳酸锂；
上述的碳源化合物为石墨、导电炭黑、碳纳米管、碳纳米微球、碳纳米纤维、碳凝胶、蔗糖、葡萄糖、果糖、柠檬酸、抗坏血酸、淀粉、纤维素和聚丙烯、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、环氧树脂、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙乙烯氰、酚醛树脂、丁苯橡胶乳、聚苯乙烯或羧甲基纤维素；
上述的非氧化性的气氛为氮气、氩气或者混合1％～10％H2的氩气。
有益效果
本发明的纳米碳包覆LiFePO4材料具有高放电倍率和良好的电化学性能；本发明的纳米碳包覆LiFePO4材料的粒径和粒径尺寸分布均匀；本发明成本低，工艺路线简单，能耗低。
附图说明
图1为实施案例1所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的X-射线衍射图；
图2为实施案例1所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的FE-SEM图；
图3为实施案例1所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的倍率容量图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步说明，但是本发明要求保护范围并不局限于实例的表述范围。
实施例1
1)配制浓度为0.5mol/L的硫酸亚铁铵水溶液、浓度为0.5mol/L的磷酸二氢铵水溶液和浓度为1mol/L的氢氧化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁铵水溶液、磷酸二氢铵水溶液和氢氧化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为30℃，硫酸亚铁铵、磷酸二氢铵和氢氧化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为5小时，超声波处理的频率为28KHz，功率为120W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与淀粉加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在30℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的淀粉的质量为LiFePO4前驱体质量的20％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理12小时，管式炉的温度为700℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；所得到的纳米碳包覆的LiFePO4为橄榄石结构的LiFePO4材料；
图1是所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的X射线衍射图谱；图2是所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的FE-SEM照片；该方法得到的所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的倍率性能优异，0.1C，1C，2C，4C和6C的放电比容量分别为147mAh g-1，143mAh g-1，140mAh g-1，135mAh g-1和130mAh g-1，图3是所制备的碳包覆LiFePO4复合材料的倍率性能；
正极片的制备及扣式电池测试。以合成的LiFePO4为电极的活性物，炭黑为导电剂，聚偏氟乙烯(PVDF)为粘结剂按一定的比例(通常质量比为75∶20∶5)，在加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂后，经过研磨磨混合得到浆料。将浆料涂布于集流体铝箔上，再于120℃下真空干燥8～10小时，除去溶剂和水分，并于8～12MPa的压力下压实，使电极的粉料间接触紧密。再冲压成直径为10mm大小的正极圆片，之后再在真空干燥箱中干燥8-10小时后准备装配。电池在充满氩气的干燥手套箱中进行装配。测试电池采用CR2025扣式电池，负极采用金属锂片，隔膜采用Celgard 2325膜，电解液为1M LiPF6的EC∶DMC＝1∶1(体积比)的电解液。电池测试在蓝电电池(LANDCT-2000A)测试系统中进行，充放电电压范围为2.0-4.3V，测试温度为30℃。
实施例2
1)配制浓度为0.1mol/L的硫酸亚铁铵水溶液、浓度为0.1mol/L的磷酸二氢锂水溶液和浓度为0.2mol/L的氢氧化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁铵水溶液、磷酸二氢锂水溶液和氢氧化锂水溶液在混合1％～10％H2的氩气下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为50℃，硫酸亚铁铵、磷酸二氢锂和氢氧化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为12小时，超声波处理的频率为28KHz，功率为50W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与蔗糖加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在50℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的蔗糖的质量为LiFePO4前驱体质量的25％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理8小时，管式炉的温度为800℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料的首次放电容量为136mAhg-1(1C)和126mAhg-1(6C)。
实施例3
1)配制浓度为0.8mol/L的硫酸亚铁水溶液、浓度为0.8mol/L的磷酸氢二铵水溶液和浓度为0.24mol/L的氢氧化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁水溶液、磷酸氢二铵水溶液和氢氧化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为50℃，硫酸亚铁、磷酸氢二铵和氢氧化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为5小时，超声波处理的频率为50KHz，功率为120W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与聚乙二醇-30000加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在50℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的聚乙二醇-30000的质量为LiFePO4前驱体质量的28％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理24小时，管式炉的温度为600℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为141mAhg-1(1C)和127mAhg-1(6C)。
实施例4
1)配制浓度为1mol/L的氯化亚铁水溶液、浓度为1mol/L的磷酸氢二铵水溶液和浓度为4mol/L的氢氧化锂水溶液；
2)将步骤1)中的氯化亚铁水溶液、磷酸氢二铵水溶液和氢氧化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为50℃，氯化亚铁、磷酸氢二铵和氢氧化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为3小时，超声波处理的频率为100KHz，功率为120W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与聚苯乙烯加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在50℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的聚苯乙烯的质量为LiFePO4前驱体质量的30％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理16小时，管式炉的温度为650℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为143mAhg-1(1C)和131mAhg-1(6C)。
实施例5
1)配制浓度为2mol/L的氯化亚铁水溶液、浓度为2mol/L的磷酸氢二铵水溶液和浓度为8mol/L的氢氧化锂水溶液；
2)将步骤1)中的氯化亚铁水溶液、磷酸氢二铵水溶液和氢氧化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为40℃，氯化亚铁、磷酸氢二铵和氢氧化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为2小时，超声波处理的频率为28KHz，功率为200W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与葡萄糖加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在40℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的葡萄糖的质量为LiFePO4前驱体质量的25％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理24小时，管式炉的温度为550℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为138mAhg-1(1C)和129mAhg-1(6C)。
实施例6
1)配制浓度为1mol/L的硫酸亚铁水溶液、浓度为1mol/L的磷酸铵水溶液和浓度为2mol/L的氯化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁水溶液、磷酸铵水溶液和氯化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为40℃，硫酸亚铁、磷酸铵和氯化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为1小时，超声波处理的频率为20KHz，功率为200W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与聚丙烯酰胺加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在40℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的聚丙烯酰胺的质量为LiFePO4前驱体质量的25％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理12小时，管式炉的温度为600℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为142mAhg-1(1C)和132mAhg-1(6C)。
实施例7
1)配制浓度为0.5mol/L的硫酸亚铁水溶液、浓度为0.5mol/L的磷酸铵水溶液和浓度为1mol/L的氯化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁水溶液、磷酸铵水溶液和氯化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为40℃，硫酸亚铁、磷酸铵和氯化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为20分钟，超声波处理的频率为40KHz，功率为250W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与抗坏血酸加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在40℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的抗坏血酸的质量为LiFePO4前驱体质量的30％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理6小时，管式炉的温度为800℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为140mAhg-1(1C)和125mAhg-1(6C)。
实施例8
1)配制浓度为1mol/L的硫酸亚铁水溶液、浓度为1mol/L的磷酸铵水溶液和浓度为2mol/L的氯化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁水溶液、磷酸铵水溶液和氯化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为40℃，硫酸亚铁、磷酸铵和氯化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为2小时，超声波处理的频率为100KHz，功率为31W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与果糖加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在40℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的果糖的质量为LiFePO4前驱体质量的20％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理8小时，管式炉的温度为650℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为141mAhg-1(1C)和128mAhg-1(6C)。
实施例9
1)配制浓度为0.8mol/L的硫酸亚铁水溶液、浓度为0.8mol/L的磷酸铵水溶液和浓度为2mol/L的氯化锂水溶液；
2)将步骤1)中的硫酸亚铁水溶液、磷酸铵水溶液和氯化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为40℃，硫酸亚铁、磷酸铵和氯化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为10小时，超声波处理的频率为200KHz，功率为6W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与聚乙烯醇加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在40℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的聚乙烯醇的质量为LiFePO4前驱体质量的20％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理12小时，管式炉的温度为700℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为143mAhg-1(1C)和130mAhg-1(6C)。
实施例10
1)配制浓度为1mol/L的硫酸亚铁水溶液、浓度为1mol/L的磷酸铵水溶液和浓度为2mol/L的氯化锂水溶液；
2)将步骤1)中的二硫酸亚铁水溶液、磷酸铵水溶液和氯化锂水溶液在N2下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为40℃，硫酸亚铁、磷酸铵和氯化锂的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为24小时，超声波处理的频率为20KHz，功率为28W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与羧甲基纤维素加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在40℃的条件下进行超声波处理12小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的羧甲基纤维素的质量为LiFePO4前驱体质量的20％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在Ar中加入到管式炉中处理24小时，管式炉的温度为600℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4；
所得到的LiFePO4材料首次放电容量为135mAhg-1(1C)和125mAhg-1(6C)。

Claims (7)

1.超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于其制备步骤为：
1)配制浓度为0.01～8mol/L的二价铁源化合物水溶液，浓度为0.01～8mol/L的磷源化合物水溶液和浓度为0.1～12mol/L的锂源化合物水溶液；
2)将步骤1)中的二价铁源化合物水溶液、磷源化合物水溶液和锂源化合物水溶液在非氧化性气氛下加入到反应釜中进行共沉淀，搅拌同时进行超声波处理，温度为5～100℃，二价铁源化合物、磷源化合物和锂源化合物的摩尔比为1∶1∶1；超声波处理时间为1分钟～24小时，超声波处理的频率为18KHz-10MHz，功率为2-2000W，过滤得到LiFePO4前驱体；
3)将步骤2)得到的LiFePO4前驱体与碳源化合物加入到水中进行混合得到混合液，然后将混合液在5～100℃的条件下进行超声波处理1分钟～24小时；得到碳源化合物和LiFePO4的混合物，即最终LiFePO4前驱体；所加入的碳源化合物的质量为LiFePO4质量的2％～60％；
4)将步骤3)得到的最终LiFePO4前驱体在非氧化性气氛中加入到管式炉中处理4～24小时，管式炉的温度为500～800℃，最后得到纳米碳包覆的LiFePO4。
2.根据权利要求1所述的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤1)中的二价铁源化合物为氯化亚铁、醋酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵或硝酸亚铁。
3.根据权利要求1所述的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤1)中的磷源化合物为磷酸、五氧化二磷、磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸一氢钾或磷酸二氢钾。
4.根据权利要求1所述的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤1)中的锂源化合物为磷酸二氢锂、磷酸氢二锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂或碳酸锂。
5.根据权利要求1所述的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤3)中的碳源化合物为石墨、导电炭黑、碳纳米管、碳纳米微球、碳纳米纤维、碳凝胶、蔗糖、葡萄糖、果糖、柠檬酸、抗坏血酸、淀粉、纤维素和聚丙烯、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、环氧树脂、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙乙烯氰、酚醛树脂、丁苯橡胶乳、聚苯乙烯或羧甲基纤维素。
6.根据权利要求1所述的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤2)中的非氧化性的气氛为氮气、氩气或者混合1％～10％H2的氩气。
7.根据权利要求1所述的超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤4)中的非氧化性的气氛为氮气、氩气或者混合1％～10％H2的氩气。
CN2010191850159A 2010-02-08 2010-02-08 超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法 Expired - Fee Related CN101800311B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010191850159A CN101800311B (zh) 2010-02-08 2010-02-08 超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010191850159A CN101800311B (zh) 2010-02-08 2010-02-08 超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101800311A true CN101800311A (zh) 2010-08-11
CN101800311B CN101800311B (zh) 2012-05-23

Family

ID=42595883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010191850159A Expired - Fee Related CN101800311B (zh) 2010-02-08 2010-02-08 超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101800311B (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101950801A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 新疆金盛科达有色金属新材料有限责任公司 一种锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备方法
CN102013478A (zh) * 2010-11-12 2011-04-13 合肥国轩高科动力能源有限公司 碳包覆磷酸铁锂的制备方法
CN102593428A (zh) * 2011-01-11 2012-07-18 同济大学 一种锂离子电池正极材料的制备方法
CN102664250A (zh) * 2012-05-09 2012-09-12 奇瑞汽车股份有限公司 锂镍锰氧材料及其制备方法、含该材料的锂离子电池
WO2013056543A1 (zh) * 2011-10-20 2013-04-25 四川天齐锂业股份有限公司 一种以锂矿为锂源生产磷酸亚铁锂的成套循环制备方法
CN103109399A (zh) * 2010-09-10 2013-05-15 海洋王照明科技股份有限公司 一种含锂盐-石墨烯复合材料及其制备方法
CN103219518A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 湖北大学 一种以碳黑为碳源的碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法
CN103227056A (zh) * 2013-04-17 2013-07-31 黑龙江大学 磷酸铁锂/膨胀石墨复合电极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电容器的制备方法
CN103594682A (zh) * 2013-10-23 2014-02-19 江苏大学 一种锂离子电池固溶体正极材料的制备方法
CN103647077A (zh) * 2013-11-15 2014-03-19 成都兴能新材料有限公司 一种含镁、铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法
CN103647044A (zh) * 2012-12-27 2014-03-19 湘潭大学 一种纳米磷酸铁锂的制备方法
CN104051732A (zh) * 2014-04-10 2014-09-17 魏宏政 一种用包合工艺制备磷酸铁锂的方法
TWI507375B (zh) * 2013-09-26 2015-11-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 磷酸鐵鋰的製備方法
CN105633369A (zh) * 2016-01-04 2016-06-01 兰州理工大学 一种碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法
CN106829902A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 沧州凯盛达新能源科技有限公司 水相法生产磷酸亚铁的方法
CN108675276A (zh) * 2018-05-24 2018-10-19 深圳市毓丰新材料有限公司 磷酸铁锂及其制备方法
CN110148753A (zh) * 2019-05-22 2019-08-20 佛山科学技术学院 一种镁离子电池基带处理方法及镁离子电池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356617C (zh) * 2005-07-15 2007-12-19 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 纳米级磷酸亚铁锂/碳复合材料、固相制备方法及应用
CN101404328A (zh) * 2008-10-30 2009-04-08 昆明理工大学 一种锂离子电池正极材料的制备方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103109399A (zh) * 2010-09-10 2013-05-15 海洋王照明科技股份有限公司 一种含锂盐-石墨烯复合材料及其制备方法
CN103109399B (zh) * 2010-09-10 2015-11-25 海洋王照明科技股份有限公司 一种含锂盐-石墨烯复合材料及其制备方法
CN101950801A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 新疆金盛科达有色金属新材料有限责任公司 一种锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备方法
CN102013478A (zh) * 2010-11-12 2011-04-13 合肥国轩高科动力能源有限公司 碳包覆磷酸铁锂的制备方法
CN102593428A (zh) * 2011-01-11 2012-07-18 同济大学 一种锂离子电池正极材料的制备方法
WO2013056543A1 (zh) * 2011-10-20 2013-04-25 四川天齐锂业股份有限公司 一种以锂矿为锂源生产磷酸亚铁锂的成套循环制备方法
CN102664250A (zh) * 2012-05-09 2012-09-12 奇瑞汽车股份有限公司 锂镍锰氧材料及其制备方法、含该材料的锂离子电池
CN103647044A (zh) * 2012-12-27 2014-03-19 湘潭大学 一种纳米磷酸铁锂的制备方法
CN103227056A (zh) * 2013-04-17 2013-07-31 黑龙江大学 磷酸铁锂/膨胀石墨复合电极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电容器的制备方法
CN103227056B (zh) * 2013-04-17 2015-12-09 黑龙江大学 磷酸铁锂/膨胀石墨复合电极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电容器的制备方法
CN103219518A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 湖北大学 一种以碳黑为碳源的碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法
US9822014B2 (en) 2013-09-26 2017-11-21 Tsinghua University Method for making lithium iron phosphate
TWI507375B (zh) * 2013-09-26 2015-11-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 磷酸鐵鋰的製備方法
CN103594682A (zh) * 2013-10-23 2014-02-19 江苏大学 一种锂离子电池固溶体正极材料的制备方法
CN103647077A (zh) * 2013-11-15 2014-03-19 成都兴能新材料有限公司 一种含镁、铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法
CN103647077B (zh) * 2013-11-15 2016-01-20 成都兴能新材料有限公司 一种含镁、铝的磷酸铁锂正极材料的制备方法
CN104051732A (zh) * 2014-04-10 2014-09-17 魏宏政 一种用包合工艺制备磷酸铁锂的方法
CN105633369B (zh) * 2016-01-04 2017-11-07 兰州理工大学 一种碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法
CN105633369A (zh) * 2016-01-04 2016-06-01 兰州理工大学 一种碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法
CN106829902A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 沧州凯盛达新能源科技有限公司 水相法生产磷酸亚铁的方法
CN108675276A (zh) * 2018-05-24 2018-10-19 深圳市毓丰新材料有限公司 磷酸铁锂及其制备方法
CN110148753A (zh) * 2019-05-22 2019-08-20 佛山科学技术学院 一种镁离子电池基带处理方法及镁离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN101800311B (zh) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101800311B (zh) 超声共沉淀合成高放电倍率的磷酸铁锂的制备方法
CN102201576B (zh) 一种多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料及其制备方法
CN102790217B (zh) 碳包覆四氧化三铁锂离子电池负极材料及其制备方法
CN103066280B (zh) 球形磷酸铁锂正极材料及其制备方法
CN105206809A (zh) 一种c3n4-碳包覆磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法
CN104577094B (zh) 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN103000888A (zh) 锂离子电池复合正极材料LiMnPO4-Li3V2(PO4)3/C及其制备方法
CN104409698B (zh) 一种复合锂离子电池负极材料及其制备方法
CN109950487A (zh) 一种锂硫电池正极材料及其制备方法
CN105762335A (zh) 一种两步焙烧制备碳包覆磷酸锰铁锂材料的方法
CN100361893C (zh) 用磷酸铁制备碳包覆磷酸亚铁锂的方法
CN102838102A (zh) 一种磷酸铁锂单晶纳米棒的制备方法
CN103413940B (zh) 一种锂离子电池正极材料纳米磷酸锰锂的合成方法
CN102040211B (zh) 一种合成锂离子电池正极材料LiFePO4的方法
CN104425819A (zh) 一种用作锂离子电池正极材料的硅酸铁锂的制备方法
CN102983333A (zh) 一种锂离子电池正极磷酸钒锂/碳复合材料的新型制备方法
CN103346313B (zh) 一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备方法
CN102364728B (zh) 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN102522564A (zh) 制备钠掺杂锂离子电池正极材料磷酸钒锂的流变相方法
CN104466129A (zh) 一种用于制备锂离子电池复合正极材料磷酸铁锂/四苯基卟啉镁的方法
CN104332628A (zh) 锂离子电池正极材料的制备方法及其锂离子电池
CN104332612A (zh) 磷改性碳包覆锂离子电池正极复合材料及制备方法及用途
CN114156475A (zh) 一种磷酸钒锂复合改性锰酸锂材料及其制备方法
CN102340004A (zh) 一种锂离子电池磷酸亚铁锂正极材料及其制备方法
CN102013478A (zh) 碳包覆磷酸铁锂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120523

Termination date: 20130208