ES2541202T3 - Fosfato de hierro-litio que tiene una estructura de tipo olivino, y método de preparación del mismo - Google Patents

Abstract

Fosfato de hierro-litio de tipo olivino que se compone de partículas secundarias que tienen un diámetro medio de partícula (D50) de 5 a 100 μm, formadas mediante la agregación de partículas primarias que tienen un diámetro medio de partícula (D50) de 50 a 550 nm, en el que se agregan las partículas primarias mediante enlaces físicos para formar las partículas secundarias, y en el que las partículas primarias y secundarias tienen una composición representada por la fórmula I a continuación: Li1+aFe1-xMx(PO4-b)Xb (I) en la que M se selecciona de Al, Mg, Ni, Co, Mn, Ti, Ga, Cu, V, Nb, Zr, Ce, In, Zn, Y y combinaciones de los mismos; X se selecciona de F, S, N y combinaciones de los mismos; -0,5 <= a <= +0,5; 0 <= x <= 0,5; y 0 <= b <= 0,1; caracterizado porque las partículas secundarias tienen una porosidad del 15 al 40%.

Description

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E09822200

30-06-2015

de carbonato de propileno, derivados de tetrahidrofurano, éter, propionato de metilo y propionato de etilo.

Como ejemplos del electrolito sólido orgánico utilizado en la presente invención, pueden mencionarse derivados de polietileno, derivados de poli(óxido de etileno), derivados de poli(óxido de propileno), polímeros de éster de ácido fosfórico, poli-lisina con agitación, poliéster-sulfuro, poli(alcoholes vinílicos), poli(fluoruro de vinilideno) y polímeros que contienen grupos de disociación iónica.

Como ejemplos del electrolito sólido inorgánico utilizado en la presente invención, pueden mencionarse nitruros, haluros y sulfatos de litio tales como Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4LiI-LiOH y Li3PO4-Li2S-SiS2.

La sal de litio es un material que es fácilmente soluble en el electrolito no acuoso mencionado anteriormente y puede incluir, por ejemplo, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, cloroborano-litio, ácido carboxílico alifático inferior-litio, imida y tetrafenilborato de litio.

Adicionalmente, para mejorar las características de carga/descarga y retardo de la llama, pueden añadirse al electrolito no acuoso, por ejemplo, piridina, fosfito de trietilo, trietanolamina, éter cíclico, etilendiamina, n-glima, triamida hexafosfórica, derivados de nitrobenceno, azufre, colorantes de quinona-imina, oxazolidinona N-sustituida, imidazolidina N,N-sustituida, dialquil éter de etilenglicol, sales de amonio, pirrol, 2-metoxietanol, tricloruro de aluminio

o similares. Si es necesario, para conferir incombustibilidad, el electrolito no acuoso puede incluir además disolventes que contienen halógeno tales como tetracloruro de carbono y trifluoruro de etileno. Además, para mejorar las características de almacenamiento a alta temperatura, el electrolito no acuoso puede incluir adicionalmente gas dióxido de carbono.

5. Método para preparar fosfato de hierro-litio

Además, la presente invención proporciona un método para preparar fosfato de hierro-litio que comprende las siguientes etapas:

(1)

preparar partículas primarias que tienen un diámetro medio de partícula (D50) de 50 a 550 nm y una estructura cristalina de tipo olivino;

(2)

mezclar las partículas primarias con un aglutinante y un disolvente para preparar una mezcla; y

(3)

secar la mezcla y agregar las partículas primarias para preparar partículas secundarias.

En la etapa (1), las partículas primarias tienen cada una independientemente una estructura cristalina de tipo olivino. El método de preparación de las partículas primarias no está particularmente limitado y los ejemplos del mismo incluyen un método de fase sólida, coprecipitación, un método hidrotérmico y un método hidrotérmico supercrítico.

En una realización preferida, la etapa (1) puede llevarse a cabo mediante un método hidrotérmico supercrítico.

Más específicamente, la preparación de fosfato de hierro-litio puede llevarse a cabo según las siguientes etapas (a) a (c):

(a)

en primer lugar, mezclar materias primas con un agente alcalinizante para precipitar un hidróxido de metal de transición;

(b)

en segundo lugar, mezclar agua supercrítica o subcrítica con la mezcla obtenida en la etapa (a) para sintetizar óxido compuesto de litio y metal y secar el mismo; y

(c)

calcinar el óxido compuesto de litio y metal.

En la etapa (a), como precursor de litio, puede usarse uno de los componentes, Li2CO3, Li(OH), Li(OH) · H2O, LiNO3

o similares. Como precursor de hierro (Fe) puede usarse un compuesto que contiene hierro bivalente tal como FeSO4, FeC2O4 · 2H2O o FeCl2. Como precursor de fósforo (P) puede usarse una sal de amonio tal como H3PO4, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4 o P2O5.

Además, el agente alcalinizante puede ser un hidróxido de metal alcalino, hidróxido de metal alcalinotérreo o un compuesto de amoniaco.

En la etapa (b), el agua supercrítica o subcrítica pueden tener una temperatura de 200 a 700ºC a una presión de 180 a 550 bar. En la etapa (c), la temperatura de calcinación puede ser de 600 a 1.200ºC.

Si se desea, tras la etapa (1) y antes de la etapa (2), puede realizarse un lavado para eliminar sales de impurezas

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Claims (1)

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