CN107275593A - 两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法 - Google Patents

两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，包括：首先共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒；然后将制得的磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒在水热反应釜内聚合组装生成椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒；将二次颗粒煅烧制备椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁；将椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁经碳包覆及混锂煅烧制备磷酸铁锂正极材料。具有纳米级磷酸铁锂的良好导电性与倍率性，又解决了纳米级磷酸铁锂振实密度低的缺点。相比传统共沉淀法或水热法所得磷酸亚铁及其正极材料颗粒，本发明制备的微米级正极材料具有孔隙率高、粒径分布均匀、振实密度高、易于加工。

Description

两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极 材料的方法
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及采用两种不同结构反应器两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质(圆形微/纳多孔结构Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2)与磷酸铁锂正极材料的方法。
背景技术
为了解决日益严峻的环境污染问题和能源紧缺问题，锂离子电池作为一种清洁、环保的储能材料已经广泛用于手机、电脑等便携式设备领域，电动汽车领域，以及其他储能设备领域。在众多锂离子电池正极材料中，具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料，因铁资源丰富、无毒、低成本，以及优良的电化学性能和良好的循环性能等优点，已经在锂离子电池的发展中占有越来越重要地位。但是，磷酸铁锂正极材料的理论放电容量为170mAh g-1,而实际放电容量一般只有110mAh g-1,这是由于较低的电子电导率(10-10～10-9S/cm)、锂离子扩散系数(1.8×10-14cm2/S)等缺点所造成的，这些缺点也一直严重制约着磷酸铁锂正极材料在现实生活与生产中的应用。制备纳米级磷酸铁锂可以有效解决磷酸铁锂正极材料低电子电导率的缺点，但是同时导致了正极材料低震实密度、低能量密度的缺点。因此，具有微纳多孔结构的磷酸铁锂可以满足锂离子电池高能量密度、高倍率性能的工业需求。
相比于传统水热法制备磷酸铁前驱体和磷酸铁锂的方法，使用两步水热法制备具有微纳多孔结构的椭圆状磷酸铁锂具有反应时间短、成本低、工艺简单等优势。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构及磷酸铁锂正极材料的方法，包括：首先共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒；然后将制得的磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒在水热反应釜内聚合组装生成椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒；将椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒煅烧制备椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁；将椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁经碳包覆及混锂煅烧制备磷酸铁锂正极材料。
本发明上述的磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒，其具体的制备过程包括：
(1)共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒
(1.1)称取含磷酸根的化合物和三价铁盐分别溶于去离子水中，分别配置成浓度为0.1mol/L～3mol/L的含磷酸根的化合物溶液和三价铁盐溶液；
(1.2)采用蠕动泵或计量泵将含磷酸根离子的盐溶液和含三价铁离子的盐溶液注入第一反应器中，确保磷酸根与铁离子的摩尔比为0.98～1.02：1；
(1.3)磷酸根离子与三价铁离子在第一反应器内快速混合和反应，并爆发成核，生成纳米级磷酸铁一次颗粒。
本发明步骤(1.1)中所述的三价铁盐，如硝酸铁，氯化铁中的一种或几种。
本发明步骤(1.1)中含磷酸根的化合物可以是磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或磷酸中的一种或几种。
本发明所述的步骤(1.1)还包括将25-28％(氨NH3的质量百分浓度)的浓氨水稀释配置成0.1mol/L～3mol/L的稀氨水。
本发明所述的步骤(1.2)中还包括在第一反应器中加入0.1mol/L～3mol/L的稀氨水，调节反应物料的pH为1.5～2.2范围。
本发明步骤(1.2)中所述的第一反应器为具有高强度微观混合能力、实现爆发式成核的特性，如超声波强化撞击流反应器、利用超声波与撞击流强化反应物混合。
本发明上述椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒和椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁，具体的制备过程包括：
(2)水热法制备具有椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒，并煅烧制备椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁
(2.1)将前述步骤所制的含磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒的母液(即第一反应器内爆发成核、生成纳米级磷酸铁一次颗粒反应完成后的反应混合物)加入水热反应釜中，加热至150-300摄氏度，反应2-20小时后结束；然后洗涤过滤得到固体粉末，固体粉末置于80-120℃的干燥箱中烘干12小时，经研磨粉碎获得椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒；
(2.2)将上述所得到的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒放入马弗炉内，于空气中在500-750摄氏度下煅烧6-20小时，得到椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁。
本发明步骤(2.1)中的水热反应釜具有反应器耐高温、耐高压等特点。
本发明所述的椭圆形微/纳多孔结构物质上述制备的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒也即圆形微/纳多孔结构Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2)化合物，该化合物是制备最终磷酸铁锂正极材料的中间产物。
本发明上述的磷酸铁锂正极材料，其具体的制备过程包括：
(3)经碳包覆及混锂煅烧制备磷酸铁锂正极材料
(3.1)将椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁(椭圆形多孔结构磷酸铁锂前驱体)、锂源按照1mol FePO4：1-1.05mol Li的比例混合，然后再加入质量分数为5-20wt％的碳源，得到的混合物在行星式球磨机中以200-800rpm的转速球磨2-10小时，球磨后的混合物置于氮气气氛中于600-800℃高温煅烧6-8小时，得到磷酸铁锂。
步骤(3.1)高温煅烧为置于管式炉中进行高温煅烧。
本发明上述锂源可以为氢氧化锂或碳酸锂，碳源化合物为淀粉、蔗糖或碳粉。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明采用特定的工艺步骤：(1)在具有快速微观混合能力的第一反应器内，如超声波强化撞击流反应器，快速混合反应物，发生反应、沉淀，并生成粒度均匀的纳米级磷酸铁一次颗粒；(2)在第二反应器内，如水热反应釜，加入反应物以及前述制备的纳米级磷酸铁一次颗粒，在高温高压下发生反应，聚合组装纳米级磷酸铁一次颗粒，快速生成具有微/纳多孔结构的椭圆形磷酸铁锂二次颗粒。该工艺保证了各个步骤的中间产品快速、准确功效的制备出来，提高了生产效率。
2.本发明采用两步水热法制备的磷酸铁锂材料，有效的缩短反应时间。
3.本发明先用撞击流反应器制备纳米级磷酸铁，然后直接将纳米级磷酸铁颗粒放入水热反应釜中进行水热反应，通过循环的Burgers涡作用，得到椭圆形微/纳多孔结构Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2颗粒，然后再经过煅烧得到椭圆形微/纳多孔结构FePO4，之后再加入碳源和锂源制备碳包覆磷酸铁锂；该顺序的设置可以有效避免杂质(杂质如 Li3P和Fe3(PO4)2等)的生成，只生成单一的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2颗粒和磷酸铁颗粒。
4.本发明制备的高振实密度的微-纳组装结构的椭圆形磷酸铁锂正极材料，即具有纳米级磷酸铁锂的良好导电性与倍率性，又解决了纳米级磷酸铁锂振实密度低的缺点。相比传统共沉淀法或水热法所得磷酸亚铁及其正极材料颗粒，本发明制备的微米级正极材料具有孔隙率高、粒径分布均匀、振实密度高、易于加工。并且，本发明的制备方法工艺简单、成本低、产品形貌可控等优点。
附图说明
图1为第一步撞击流反应器制备的纳米级磷酸铁前驱体的透射电镜(TEM)图。
图2为第一步撞击流反应器制备的纳米级磷酸铁前驱体的X射线衍射(XRD) 图。
图3为第二步水热法制备的椭圆形微纳多孔结构磷酸铁锂的扫描电镜(SEM) 图。
图4为第二步水热法制备的单个椭圆形微纳多孔结构磷酸铁锂的扫描电镜 (SEM)图。
图5为水热反应釜制备的椭圆形微纳多孔结构Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2,FePO4和LiFePO4/C的X射线衍射(XRD)图。
图6为椭圆形微纳多孔结构磷酸铁锂对应的扣式电池充放电图。
图7为椭圆形微纳多孔结构磷酸铁锂的1C循环性能图。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例
1.利用分析天平精确称取九水硝酸铁(410.14g，98.5％)和磷酸氢二铵(133.39g，99％)，分别溶于去离子水中，搅拌溶解，制备成1mol/L的硝酸铁溶液和 1mol/L磷酸氢二铵溶液。
2.将配制好的九水硝酸铁溶液和磷酸氢二铵溶液分别经位于撞击流反应器两侧的进料口进料，蠕动泵转速均匀为57.6rpm(12.5ml/min)通过3mol/L氨水的添加控制 pH1.90-2.00；所得到的纳米级磷酸铁前驱体经透射电镜(如图1所示)检测，粒径为 40-80nm。纳米级磷酸铁前驱体在马弗炉中650℃煅烧8-12小时，得到有结晶结构磷酸铁前驱体的X射线衍射(XRD)图(如图2所示),经煅烧后的磷酸铁XRD图与六方晶系磷酸铁标准卡片PDF#29-0715稳合，证明煅烧后的样品为纯相的六方磷酸铁。
3.含纳米级磷酸铁一次颗粒的反应母液进入水热反应釜，并加热至150-300摄氏度，反应2-20小时。
4.水热反应釜冷却后，将反应液过滤，并用去离子水洗涤数次，烘干后得到黄色粉末。对其进行XRD测量，得知所得黄色粉末为Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2(如图5所示)。之后对黄色粉末进行测量扫描电镜测量，得知其结构为椭圆形微/纳多级多孔结构(如图3和4所示)。
5.将得到的椭圆形微/纳多级多孔结构Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2粉末放入管式炉中，置于氮气气氛中于在650-750℃煅烧8-12小时得到椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁。经XRD检测(如图5所示)，煅烧后的椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁XRD图与六方晶系磷酸铁标准卡片PDF#29-0715稳合，证明煅烧后的样品为纯相的六方磷酸铁。其振实密度为1.0-1.2g/cm-3
6.向椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁粉末中加入锂源化合物和碳源化合物(按照1mol FePO4：1mol Li的比例混合，锂源可以为氢氧化锂或碳酸锂；碳源为占最终加入其后形成的混合物的质量分数的10wt％，碳源为淀粉、蔗糖或碳粉)，得到的混合物进行球磨，球磨转速控制在200-800rpm。球磨2-6h后，混合物在管式炉中置于氮气气氛中于700-800℃高温煅烧6-8小时，得到磷酸铁锂正极材料，并对其进行X射线衍射(如图5所示)测量。样品的衍射峰与峰与橄榄石型结构的磷酸铁锂标准卡片JCPDS 83- 2092一致，即合成的样品是空间群为Pnmb的斜方晶系橄榄石结构的磷酸铁锂。
7.称取0.8g所得的碳包覆磷酸铁锂正极材料，加入0.15g乙炔黑作为导电剂和0.05g PVDF(聚偏氟乙稀)作粘合剂，在溶剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中均匀混合并涂布在铝箔上制作正极。将附有碳包覆磷酸铁锂的正极制成CR2032扣式电池后，0.1C 首次放电比容量为143.5mAhg-1,0.5C首次放电比容量为135.9mAhg-1,1.0C首次放电比容量为132.1mAhg-1,2C首次放电比容量为129.2mAhg-1，5C首次放电比容量为 118.1mAhg-1(如图6所示)。1C循环100次容量保持率达96.3％(如图7所示)。
本发明制备的高振实密度的微-纳组装结构的椭圆形磷酸铁锂正极材料，即具有纳米级磷酸铁锂的良好导电性与倍率性，又解决了纳米级磷酸铁锂振实密度低的缺点。相比传统共沉淀法或水热法所得磷酸亚铁及其正极材料颗粒，本发明制备的微米级正极材料具有孔隙率高、粒径分布均匀、振实密度高、易于加工。并且，本发明的制备方法工艺简单、成本低、产品形貌可控等优点。

Claims (9)

1.一种两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：包括：首先共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒；然后将制得的磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒在水热反应釜内聚合组装生成椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒；将椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒煅烧制备椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁；将椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁经碳包覆及混锂煅烧制备磷酸铁锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：所述的磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒，其具体的制备过程包括：
(1)共沉淀法制备磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒
(1.1)称取含磷酸根的化合物和三价铁盐分别溶于去离子水中，分别配置成浓度为0.1mol/L～3mol/L的含磷酸根的化合物溶液和0.1mol/L～3mol/L的三价铁盐溶液；
(1.2)采用蠕动泵或计量泵将含磷酸根的化合物溶液和含三价铁盐溶液注入第一反应器中，确保磷酸根与铁离子的摩尔比为0.98～1.02：1；
(1.3)磷酸根离子与三价铁离子在第一反应器内快速混合和反应，并爆发成核，生成纳米级磷酸铁一次颗粒。
3.根据权利要求2所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：所述的步骤(1.1)还包括将25-28％(氨NH3的质量百分浓度)的浓氨水稀释配置成0.1mol/L～3mol/L的稀氨水。
4.根据权利要求3所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：所述的步骤(1.2)中还包括在第一反应器中加入0.1mol/L～3mol/L的稀氨水，调节反应物料的pH为1.5～2.2。
5.根据权利要求2所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：步骤(1.1)中所述的三价铁盐为硝酸铁，氯化铁中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：本发明步骤(1.1)中含磷酸根的化合物为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或磷酸中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：所述椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒和椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁，具体的制备过程包括：
(2)水热法制备具有椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒，并煅烧制备椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁
(2.1)将前述步骤所制的含磷酸铁锂前驱体纳米级一次颗粒的母液加入水热反应釜中，加热至150-300摄氏度，反应2-20小时后结束；然后洗涤过滤得到固体粉末，固体粉末置于80-120℃的干燥箱中烘干12小时，经研磨粉碎获得椭圆形微/纳多孔结构的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒；
(2.2)将上述所得到的Fe2(NH4)(OH)(PO4)2(H2O)2二次颗粒放入马弗炉内，于空气中在500-750摄氏度下煅烧6-20小时，得到椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁。
8.根据权利要求1所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：所述的磷酸铁锂正极材料，其具体的制备过程包括：
(3)经碳包覆及混锂煅烧制备磷酸铁锂正极材料
(3.1)将椭圆形微/纳多孔结构磷酸铁、锂源按照1mol FePO4：1-1.05mol Li的比例混合，然后再加入质量分数为5-20wt％的碳源，得到的混合物在行星式球磨机中以200-800rpm的转速球磨2-10小时，球磨后的混合物置于氮气气氛中于600-800℃高温煅烧6-8小时，得到磷酸铁锂。
9.根据权利要求8所述的两步水热法制备椭圆形微/纳多孔结构物质与磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：步骤(3.1)高温煅烧为置于管式炉中进行高温煅烧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108987747A (zh) * 2018-07-18 2018-12-11 北京汽车研究总院有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法
CN114188508A (zh) * 2021-10-28 2022-03-15 厦门理工学院 一种磷酸铁锂正极材料、制备方法及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491302A (zh) * 2011-12-15 2012-06-13 湖北万润新能源科技发展有限公司 电池级无水磷酸铁及其制备方法
CN204544165U (zh) * 2014-12-30 2015-08-12 中南大学 一种超声波强化撞击流反应器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491302A (zh) * 2011-12-15 2012-06-13 湖北万润新能源科技发展有限公司 电池级无水磷酸铁及其制备方法
CN204544165U (zh) * 2014-12-30 2015-08-12 中南大学 一种超声波强化撞击流反应器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANLONG LI: "Synthesis of LiFePO4/C composite with high rate capability using sphenicidite as a facile precursor", 《MATERIALS LETTERS》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108987747A (zh) * 2018-07-18 2018-12-11 北京汽车研究总院有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108987747B (zh) * 2018-07-18 2020-07-28 北京汽车集团越野车有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法
CN114188508A (zh) * 2021-10-28 2022-03-15 厦门理工学院 一种磷酸铁锂正极材料、制备方法及应用
CN114188508B (zh) * 2021-10-28 2023-02-14 厦门理工学院 一种磷酸铁锂正极材料、制备方法及应用

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