CN102683699A - 一种一水磷酸亚铁锂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一水磷酸亚铁锂的制造方法。其依次包括采用可溶性亚铁盐与磷酸混合配成亚铁盐磷酸混合溶液；氢氧化锂配成氢氧化锂溶液；在三口烧瓶中加入纯水加热常压回流状态下边搅拌边同步滴加亚铁盐磷酸混合溶液和氢氧化锂两种溶液；亚铁盐磷酸混合溶液和氢氧化锂两种溶液同步滴加完后继续搅拌加热回流2-8小时，然后进行固液分离和洗涤；将上述洗涤后的固体进行烘干得一水磷酸亚铁锂。本发明的优点是：本发明把市售锂源、磷源和铁源进行液相常压加热回流反应，从而得到一水磷酸亚铁锂。原材料易得，易操作，能耗低。由一水磷酸亚铁锂很容易制备磷酸亚铁锂，与现有的磷酸亚铁锂的制备方法相比工艺路线大大缩短，操作步骤大为简化。

Description

一种一水磷酸亚铁锂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种一水磷酸亚铁锂的制备方法。
背景技术
磷酸亚铁锂是一种新型锂离子电池阳极材料。利用目前制备方法制备所得的磷酸亚铁锂普遍存在导电性能差的问题，如何对磷酸亚铁锂制备进行改进，从而实现增加磷酸亚铁锂材料与电解液的接触面积，缩短锂离子的扩散途径，这对提高磷酸亚铁锂材料性能，适应动力电池的需要具有重要意义。因此，应该提供一种新的工艺技术解决上述问题。
发明内容
   本发明的目的是：提供一种一水磷酸亚铁锂的制备方法。
   本发明采用的技术方案是：一种一水磷酸亚铁锂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、采用可溶性亚铁盐与磷酸混合配成亚铁盐磷酸混合溶液，亚铁盐磷酸混合溶液的磷铁比为P:Fe=1-1.02:1，亚铁盐磷酸混合溶液的浓度为P：0.2-0.82mol/L,Fe：0.2-0.8mol/L；
（2）、将一水氢氧化锂溶于纯水配成氢氧化锂溶液，控制氢氧化锂溶液的浓度为0.6-2.5 mol/L；
（3）、在带搅拌和加热回流装置的三口烧瓶中加入纯水并搅拌加热至沸腾，常压回流状态下边搅拌边往三口烧瓶中同步滴加步骤（1）和步骤（2）制备的亚铁盐磷酸混合溶液和氢氧化锂溶液，并控制在20-120分钟内同时加完，氢氧化锂溶液的加入量为Li:P=3:1，三口烧瓶初始加入的纯水量为氢氧化锂溶液体积的1.5-2.5倍；
（4）、亚铁盐磷酸混合溶液以及氢氧化锂溶液同步滴加完后继续搅拌回流2-8小时，然后进行固液分离，并采用40—60℃纯水洗涤；
（5）、将步骤（4）洗涤后的固体进行烘干，控制烘干温度为80—150℃，得一水磷酸亚铁锂固体。
所述可溶性亚铁盐为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、醋酸亚铁中的一种或多种。
本发明的优点是：本发明把市售锂源、磷源和铁源进行液相常压加热回流反应，从而得到一水磷酸亚铁锂。原材料易得，易操作，能耗低，工艺易控制。由一水磷酸亚铁锂很容易制备磷酸亚铁锂，与现有的磷酸亚铁锂的制备方法相比工艺路线大大缩短，操作步骤大为简化。另外，使用一水磷酸亚铁锂为原料生产磷酸亚铁锂，在进行高温烧结时结晶水脱出，使得到的磷酸亚铁锂具有许多空隙，这些空隙有利于加大磷酸亚铁锂材料与电解液的接触面积，同时也有效缩短了锂离子的扩散途径。
具体实施方式
以下实施例只是用来举例说明本发明一种一水磷酸亚铁锂的制备方法，但并不局限于下述实施例包括的内容。
实施例1
称取55.6g七水硫酸亚铁和23.3g质量浓度为85%的磷酸溶于纯水配成400mL硫酸亚铁磷酸混合溶液，称取25.4g一水氢氧化锂溶于纯水配成400mL氢氧化锂溶液，再在带搅拌和加热回流装置的2000mL的三口烧瓶中加入800mL纯水并搅拌加热至沸腾，然后保持搅拌和回流状态同时往三口中滴加硫酸亚铁磷酸混合液和氢氧化锂溶液，控制60分钟同时滴加完，加完后继续搅拌回流4小时，然后固液分离，并采用50℃纯水洗涤，洗涤后的固体在100℃温度下烘干得一水磷酸亚铁锂固体。
实施例2
称取22.24g七水硫酸亚铁和9.41g质量浓度为85%的磷酸溶于纯水配成400mL硫酸亚铁磷酸混合溶液，称取10.27g一水氢氧化锂溶于纯水配成400mL氢氧化锂溶液，再在带搅拌和加热回流装置的2000mL的三口烧瓶中加入600mL纯水并搅拌加热至沸腾，然后保持搅拌和回流状态同时往三口中滴加硫酸亚铁磷酸混合液和氢氧化锂溶液，控制20分钟同时滴加完，加完后继续搅拌回流2小时，然后固液分离，并采用40℃纯水洗涤，洗涤后的固体在150℃温度下烘干得一水磷酸亚铁锂固体。
实施例3
 称取88.96g七水硫酸亚铁和36.89g质量浓度为85%的磷酸溶于纯水配成400mL硫酸亚铁磷酸混合溶液，称取40.26g一水氢氧化锂溶于纯水配成400mL氢氧化锂溶液，再在带搅拌和加热回流装置的2000mL的三口烧瓶中加入1000mL纯水并搅拌加热至沸腾，然后保持搅拌和回流状态同时往三口中滴加硫酸亚铁磷酸混合液和氢氧化锂溶液，控制120分钟同时滴加完，加完后继续搅拌回流8小时，然后固液分离，并采用60℃纯水洗涤，洗涤后的固体在80℃温度下烘干得一水磷酸亚铁锂固体。
实施例4
 称取55.68g醋酸亚铁和36.89g质量浓度为85%的磷酸溶于纯水配成400mL醋酸亚铁磷酸混合溶液，称取40.26g一水氢氧化锂溶于纯水配成400mL氢氧化锂溶液，再在带搅拌和加热回流装置的2000mL的三口烧瓶中加入1000mL纯水并搅拌加热至沸腾，然后保持搅拌和回流状态同时往三口中滴加醋酸亚铁磷酸混合液和氢氧化锂溶液，控制120分钟同时滴加完，加完后继续搅拌回流8小时，然后固液分离，并采用60℃纯水洗涤，洗涤后的固体在80℃温度下烘干得一水磷酸亚铁锂固体。
实施例5
称取15.92g四水氯化亚铁和9.41g质量浓度为85%的磷酸溶于纯水配成400mL氯化亚铁磷酸混合溶液，称取10.27g一水氢氧化锂溶于纯水配成400mL氢氧化锂溶液，再在带搅拌和加热回流装置的2000mL的三口烧瓶中加入600mL纯水并搅拌加热至沸腾，然后保持搅拌和回流状态同时往三口中滴加氯化亚铁磷酸混合液和氢氧化锂溶液，控制20分钟同时滴加完，加完后继续搅拌回流2小时，然后固液分离，并采用40℃纯水洗涤，洗涤后的固体在150℃温度下烘干得一水磷酸亚铁锂固体。
实施例6
称取57.6g六水硝酸亚铁和23.3g质量浓度为85%的磷酸溶于纯水配成400mL硝酸亚铁磷酸混合溶液，称取25.4g一水氢氧化锂溶于纯水配成400mL氢氧化锂溶液，再在带搅拌和加热回流装置的2000mL的三口烧瓶中加入800mL纯水并搅拌加热至沸腾，然后保持搅拌和回流状态同时往三口中滴加硝酸亚铁磷酸混合液和氢氧化锂溶液，控制60分钟同时滴加完，加完后继续搅拌回流4小时，然后固液分离，并采用50℃纯水洗涤，洗涤后的固体在100℃温度下烘干得一水磷酸亚铁锂固体。

Claims (2)

1.一种一水磷酸亚铁锂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、采用可溶性亚铁盐与磷酸混合配成亚铁盐磷酸混合溶液，亚铁盐磷酸混合溶液的磷铁比为P:Fe=1-1.02:1，亚铁盐磷酸混合溶液的浓度为P：0.2-0.82mol/L,Fe：0.2-0.8mol/L；
（2）、将一水氢氧化锂溶于纯水配成氢氧化锂溶液，控制氢氧化锂溶液的浓度为0.6-2.5 mol/L；
（3）、在带搅拌和加热回流装置的三口烧瓶中加入纯水并搅拌加热至沸腾，常压回流状态下边搅拌边往三口烧瓶中同步滴加步骤（1）和步骤（2）制备的亚铁盐磷酸混合溶液和氢氧化锂溶液，并控制在20-120分钟内同时滴加完，氢氧化锂溶液的加入量为Li:P=3:1，三口烧瓶初始加入的纯水量为氢氧化锂溶液体积的1.5-2.5倍；
（4）、亚铁盐磷酸混合溶液和氢氧化锂溶液同步滴加完后继续搅拌回流2-8小时，然后进行固液分离，并采用40—60℃纯水洗涤；
（5）、将步骤（4）洗涤后的固体进行烘干，控制烘干温度为80—150℃，得一水磷酸亚铁锂固体。
2.根据权利要求1所述的一种一水磷酸亚铁锂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述可溶性亚铁盐为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、醋酸亚铁中的一种或多种。
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