CN106586996A - 一种无水磷酸铁的制备方法 - Google Patents

一种无水磷酸铁的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106586996A
CN106586996A CN201710060627.XA CN201710060627A CN106586996A CN 106586996 A CN106586996 A CN 106586996A CN 201710060627 A CN201710060627 A CN 201710060627A CN 106586996 A CN106586996 A CN 106586996A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
weight portion
iron phosphate
preparation
calcination processing
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
CN201710060627.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106586996B (zh
Inventor
常程康
陈雪平
肖鹏
关利
吕庭键
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.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
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 Shanghai Institute of Technology filed Critical Shanghai Institute of Technology
Priority to CN201710060627.XA priority Critical patent/CN106586996B/zh
Publication of CN106586996A publication Critical patent/CN106586996A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106586996B publication Critical patent/CN106586996B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/37—Phosphates of heavy metals
    • C01B25/375—Phosphates of heavy metals of iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

本发明公开了一种合成无水磷酸铁的方法，将115~127重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下加入80重量份氧化铁粉料，混匀后加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为60~80℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料，将所获得的球磨悬浊液于180~220℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体，最后将所得球形前躯体粉体在700~800℃空气气氛中煅烧2~6h后获得无水磷酸铁材料。通过本发明的方法得到了具有球形形貌特征的纯相磷酸铁材料，颗粒大小均匀，分散性好。本发明合成工艺流程简单，整个过程无废气废液产生，符合环保要求。

Description

一种无水磷酸铁的制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种无水磷酸铁的制备方法。
背景技术
作为新能源汽车产业链的上游，锂电池产业开始逐渐步入快速发展阶段。国内动力电池大多使用磷酸铁锂电池和三元电池，应用于新能源轿车和大巴。磷酸铁锂电池安全性较好，近年成本亦有较大下降，考虑到电池技术的成熟度、经济性，目前电动汽车用动力电池主要还是以磷酸铁锂电池为主。
磷酸铁结构稳定，具有与磷酸铁锂相似的晶体结构和相近的晶胞参数，作为合成磷酸铁锂的前驱体，可以有效的控制磷酸铁锂旳粒径大小。目前，磷酸铁的制备多是将金属铁制成铁盐后将铁盐制成氢氧化铁，再将氢氧化铁与磷酸反应制备磷酸铁；或将铁盐与磷酸盐发生复分解反应制备磷酸铁。采用上述方法所制备的磷酸铁粉体，可能是羟基和结晶水数量不确定的碱式水合磷酸铁Fe(OH)x(PO4)y﹒nH2O，也可能是羟基、铵根和结晶水数量不确定的碱式水合磷酸铵铁Fe(NH4)x(OH) y(PO4)z﹒nH2O。以上合成过程存在着合成工艺复杂，合成产物纯度不高等不足，其严重影响到其作为原料合成磷酸铁锂的纯度以及生产的成本。同时合成磷酸铁产物中结晶水数量的不确定，会影响物料计算结果，结晶水的存在会与用于改性的包覆碳发生氧化还原反应产生水煤气，从而造成碳源的损耗，降低产物中的碳含量。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种无水磷酸铁的制备方法，所述的这种无水磷酸铁的制备方法要解决现有技术中磷酸铁材料制备过程中产物纯度不高，含不确定数量结晶水以及结晶水的存在给煅烧过程带来的一些负面影响，制备工艺复杂，生产成本高，成分控制困难的技术问题。
本发明提供了一种无水磷酸铁的制备方法，包括如下步骤：
1)将115~127重量份的磷酸加入350重量份的去离子水中，配制成磷酸溶液，在搅拌状态下加入80重量份的氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
2)将上述混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为60~80℃，当球磨后获得粒径分布D50小于100nm的悬浊液时，取出物料，将获得的悬浊液于180~220℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体；
3)将所得球形前躯体粉体在700~800℃空气气氛中煅烧2~6h，获得无水磷酸铁材料。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份；
磷酸 115重量份；
球磨过程的反应温度为60℃，煅烧温度为700℃，煅烧处理时间2h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 121重量份
球磨过程的反应温度为60℃，煅烧温度为750℃，煅烧处理时间4h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 127重量份
球磨过程的反应温度为60℃，煅烧处理温度为800℃，煅烧处理时间6h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 115重量份
球磨过程的反应温度为70℃，煅烧处理温度为750℃，煅烧处理时间6h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 121重量份
球磨过程的反应温度为70℃，煅烧处理温度为800℃，煅烧处理时间2h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 127重量份
球磨过程的反应温度为70℃，煅烧处理温度为700℃，煅烧处理时间4h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 115重量份
球磨过程的反应温度为80℃，煅烧处理温度为800℃，煅烧处理时间4h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 121重量份
球磨过程的反应温度为80℃，煅烧处理温度为700℃，煅烧处理时间6h。
进一步的，制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 127重量份
球磨过程的反应温度为80℃，煅烧处理温度为750℃，煅烧处理时间2h。
本发明的一种无水磷酸铁的制备方法在原料选择上，采用的是市场价格相对较低的氧化铁和磷酸作为铁源和磷源，氧化铁常温下比较稳定，便于运输和储存，可以加大库存量，有利于生产的实时性。氧化铁和磷酸反应产物只有磷铁化合物和水产生，不会有其他杂质产生，获得的产物纯度高。合成工艺上，本发明方法采用了纳米砂磨工艺细化反应前驱液中的颗粒，同时控制球磨液的温度，使反应物在细化的过程中同时进行反应，简化工艺流程；通过喷雾干燥工艺过程干燥的物料具有球形形貌特征，比表面积增大；在空气气氛中煅烧处理，无需特殊气氛，可降低生产成本。
本发明的一种无水磷酸铁的制备方法制备得到了具有球形形貌特征的纯相磷酸铁材料，颗粒大小均匀，分散性好。所用原料价格低廉，常温下易于存储，生产工艺流程简单，整个过程无废气废液产生，符合环保要求。此外，该方法合成的磷酸铁纯度高，作为合成磷酸铁锂的原料，可有效减少磷酸铁锂碳包覆过程中碳的损失，降低磷酸铁锂材料的水分，提高材料的物理性能和电化学性能，是工业生产磷酸铁锂的理想原料。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明提供了一种生产工艺简单，成本低，无污染处理的无水磷酸铁的合成工艺。
附图说明
图1为实施例1所得无水磷酸铁的XRD图谱。
图2为实施例1所得无水磷酸铁的SEM图谱。
具体的实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明进行详细说明，但并不限制本发明。
实施例1
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将115重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为60℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在700℃空气气氛中煅烧2h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例1所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果如图1所示。从图1中可以看出，该图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例1所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果如图2所示。从图2中可以看出，上述方法制备得到的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，粒径在2~8um范围内，颗粒细小均匀、分散性好。图2中右上角插图是单个球形颗粒的放大，表明这些球形颗粒是由更为细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例2
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将121重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为60℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在750℃空气气氛中煅烧4h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例2所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例2所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例3
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将127重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为60℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在800℃空气气氛中煅烧6h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例3所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例3所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例4
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将115重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为70℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在750℃空气气氛中煅烧6h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例4所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例4所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例5
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将121重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为70℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在800℃空气气氛中煅烧2h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例5所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例5所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例6
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将127重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为70℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在700℃空气气氛中煅烧4h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例6所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例6所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例7
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将115重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为80℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在800℃空气气氛中煅烧4h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例7所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例7所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例8
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将121重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为80℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在700℃空气气氛中煅烧6h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例8所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例8所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
实施例9
一种无水磷酸铁的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将127重量份的磷酸加入350重量份去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下缓慢加入80重量份氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
（2）将步骤（1）混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为80℃，当球磨一定时间后获得粒径分布D50小于100nm的球磨悬浊液时，取出物料。将获得的球磨悬浊液于200℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体。
（3）将步骤（2）所得球形前躯体粉体在750℃空气气氛中煅烧2h后获得无水磷酸铁材料。
使用X射线衍射仪（XRD，日本理学Rigaku）对实施例9所得的无水磷酸铁粉体进行物相分析，所得XRD检测结果与图1类似，图谱中所有的衍射峰均可标定为无水磷酸铁(FePO4)标准卡片PDF#50-1635的衍射峰，没有其他物质的衍射峰出现，说明采用上述方法制备得到的磷酸铁粉体为纯相的无水磷酸铁(FePO4)。
使用扫描电镜（SEM，日本电子6700F）对实施例9所得的无水磷酸铁粉体进行形貌观察，所得的SEM观察结果与图2类似。该实施例获得的无水磷酸铁粉体呈现出球形形貌特征，颗粒细小均匀、分散性好，这些球形颗粒同样为更细小的纳米颗粒团聚而成。
综上所述，本发明的一种无水磷酸铁的制备方法，使用廉价的氧化铁和磷酸作为原料，采用球磨工艺细化反应物颗粒，控制球磨物料温度，进行反应，经喷雾干燥工艺获得具有球形形貌特征的前躯体粉体的优化过程，在600~800℃空气气氛煅烧处理，获得了纯相的无水磷酸铁材料。通过本发明所采用的制备方法制备得到了具有球形形貌特征的磷酸铁材料，颗粒大小均匀，分散性好。具有球形形貌特征的磷酸铁作为生产磷酸铁锂材料的原料，可增大磷酸铁锂的比表面积，有利于电解液的浸润和锂离子的嵌入、脱出，从而提高其电化学性能该方法本发明合成磷酸铁的方法所用原料氧化铁常温下比较稳定，便于运输和储存，合成工艺流程简单，整个过程无废气废液产生，符合环保要求。此外，该方法合成的磷酸铁纯度高，作为合成磷酸铁锂的原料，可有效减少磷酸铁锂碳包覆过程中碳的损失，降低磷酸铁锂材料的水分，提高材料的物理性能和电化学性能，是工业生产磷酸铁锂的理想原料。。
上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）将115~127重量份的磷酸加入350重量份的去离子水中，配制成磷酸溶液，在搅拌状态下加入80重量份的氧化铁粉料，继续搅拌，混合均匀，得到稳定的混合液；
2）将上述混合液加入到纳米砂磨机中球磨，控制球磨过程中的反应温度为60~80℃，当球磨后获得粒径分布D50小于100nm的悬浊液时，取出物料，将获得的悬浊液于180~220℃喷雾干燥，得到球形前躯体粉体；
3）将所得球形前躯体粉体在700~800℃空气气氛中煅烧2~6h，获得无水磷酸铁材料。
2.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份；
磷酸 115重量份；
球磨过程的反应温度为60℃，煅烧温度为700℃，煅烧处理时间2h。
3.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 121重量份
球磨过程的反应温度为60℃，煅烧温度为750℃，煅烧处理时间4h。
4.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 127重量份
球磨过程的反应温度为60℃，煅烧处理温度为800℃，煅烧处理时间6h。
5.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 115重量份
球磨过程的反应温度为70℃，煅烧处理温度为750℃，煅烧处理时间6h。
6.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 121重量份
球磨过程的反应温度为70℃，煅烧处理温度为800℃，煅烧处理时间2h。
7.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 127重量份
球磨过程的反应温度为70℃，煅烧处理温度为700℃，煅烧处理时间4h。
8.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 115重量份
球磨过程的反应温度为80℃，煅烧处理温度为800℃，煅烧处理时间4h。
9.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 121重量份
球磨过程的反应温度为80℃，煅烧处理温度为700℃，煅烧处理时间6h。
10.根据权利要求1所述的一种无水磷酸铁的制备方法，其特征在于：制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下：
氧化铁 80重量份
磷酸 127重量份
球磨过程的反应温度为80℃，煅烧处理温度为750℃，煅烧处理时间2h。
CN201710060627.XA 2017-01-25 2017-01-25 一种无水磷酸铁的制备方法 Expired - Fee Related CN106586996B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710060627.XA CN106586996B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 一种无水磷酸铁的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710060627.XA CN106586996B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 一种无水磷酸铁的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106586996A true CN106586996A (zh) 2017-04-26
CN106586996B CN106586996B (zh) 2019-05-24

Family

ID=58586333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710060627.XA Expired - Fee Related CN106586996B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 一种无水磷酸铁的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106586996B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109179353A (zh) * 2018-08-29 2019-01-11 郑忆依 一种无水磷酸铁的制备工艺
CN113104829A (zh) * 2021-03-19 2021-07-13 合肥国轩电池材料有限公司 一种磷酸铁锂材料及其制备方法和应用
CN114162800A (zh) * 2021-11-15 2022-03-11 广东派勒智能纳米科技股份有限公司 一种锂离子电池正极材料生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102101662A (zh) * 2011-04-01 2011-06-22 四川大学 一种磷酸铁的制备方法及产品
CN102167303A (zh) * 2011-04-30 2011-08-31 云南省化工研究院 微波喷浆法制备无水正磷酸铁
CN102942167A (zh) * 2012-05-30 2013-02-27 浙江工业大学 无水磷酸铁、其制备的磷酸亚铁锂及其应用
CN103663401A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 比亚迪股份有限公司 一种磷酸铁粉体的制备方法
CN105895914A (zh) * 2016-05-11 2016-08-24 上海应用技术学院 一种磷酸铁二水合物的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102101662A (zh) * 2011-04-01 2011-06-22 四川大学 一种磷酸铁的制备方法及产品
CN102167303A (zh) * 2011-04-30 2011-08-31 云南省化工研究院 微波喷浆法制备无水正磷酸铁
CN102942167A (zh) * 2012-05-30 2013-02-27 浙江工业大学 无水磷酸铁、其制备的磷酸亚铁锂及其应用
CN103663401A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 比亚迪股份有限公司 一种磷酸铁粉体的制备方法
CN105895914A (zh) * 2016-05-11 2016-08-24 上海应用技术学院 一种磷酸铁二水合物的制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109179353A (zh) * 2018-08-29 2019-01-11 郑忆依 一种无水磷酸铁的制备工艺
CN113104829A (zh) * 2021-03-19 2021-07-13 合肥国轩电池材料有限公司 一种磷酸铁锂材料及其制备方法和应用
CN113104829B (zh) * 2021-03-19 2024-02-09 合肥国轩电池材料有限公司 一种磷酸铁锂材料及其制备方法和应用
CN114162800A (zh) * 2021-11-15 2022-03-11 广东派勒智能纳米科技股份有限公司 一种锂离子电池正极材料生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106586996B (zh) 2019-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5835540B2 (ja) リン酸第二鉄含水物粒子粉末の製造法、オリビン型リン酸鉄リチウム粒子粉末の製造法、並びに非水電解質二次電池の製造法。
CN101708834B (zh) 圆片状磷酸铁及其制备方法和用途
CN104039693B (zh) 含锰金属磷酸盐及其制备方法
CN103946156B (zh) 金属磷酸盐及其制备方法
KR101718972B1 (ko) ＬｉＦｅＰＯ4-탄소 복합재의 제조 방법
CN112142028B (zh) 一种磷酸锰的制备方法
CN106809810A (zh) 一种无水正磷酸铁的制备方法
CN113772650B (zh) 一种磷酸铁锂的制备方法和用途
CN105895914A (zh) 一种磷酸铁二水合物的制备方法
CN102745662B (zh) 一种非晶态磷酸铁的制备方法
CN113896182B (zh) 一种绿色磷酸铁锂前驱体及其制备方法、应用
CN106586996B (zh) 一种无水磷酸铁的制备方法
CN114613965A (zh) 磷酸铁锂/碳复合材料的制备方法及其应用
CN113460987A (zh) 一种掺杂磷酸铁及其制备方法和应用
CN110482515B (zh) 一种低成本磷酸铁锂的制备方法
CN103204490B (zh) 一种三氧化二铁/碳蛋黄-蛋壳纳米复合结构的制备方法
CN103708434A (zh) 磷酸铁锂材料及其制备方法
WO2017201911A1 (zh) 一种由磷铁低温制备含FexPO4物质的方法
CN105810902A (zh) 一种溶剂热制备纳米碳包覆氟磷酸亚铁钠的方法
CN102153061B (zh) 一种正磷酸铁材料的合成方法
CN109626349B (zh) 一种不规则骨架状磷酸铁的制备方法
CN109231281B (zh) 一种Fe3O4准立方体颗粒/多层石墨烯复合材料的制备方法
Ding et al. Studies on synthesis and mechanism of nano-CaZn2 (PO4) 2 by chemical precipitation
CN109250697A (zh) 一种低成本高纯度绿色环保纳米晶电池级无水FePO4的制备方法
CN106995209B (zh) 一种ψ-型磷酸锆晶体纳米片及其制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190524

Termination date: 20220125

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee