一种尺寸可控的锂离子电池球形Li₂FeSiO₄/C正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种尺寸可控的锂离子电池球形Li₂FeSiO₄/C正极材料制备方法。该方法包括如下步骤：首先将锂盐、铁盐和硅源加入到溶剂中，搅拌均匀，再缓慢加入有机酸溶液，加热回流，利用溶胶‑凝胶法得到前驱体；然后将前躯体预烧、煅烧得到球形Li₂FeSiO₄/C正极材料。本发明通过控制反应温度和时间来优化产品的粒径，再通过控制反应条件控制碳的包覆量，并通过控制煅烧条件可有效控制碳的晶型。本发明所得材料球形度高，结晶度好，粒径分布均匀、可控，碳包覆量可根据要求调节，同时原材料价格低廉，产品放电比容量高，循环寿命长，尤其是倍率性能好，适用于锂离子储能与动力电池领域用，具有较好的发展前景。

主权项

一种尺寸可控的锂离子电池球形Li₂FeSiO₄/C正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)首先将锂盐、铁盐和硅源按Li、Fe、Si元素的摩尔比为1.95～2.05:0.95～1.05:1加入到溶剂中，搅拌均匀，其中铁离子浓度为0.1～1mol/L；(2)将浓度为0.3～1mol/L的有机酸溶液缓慢加入到步骤(1)所得溶液中，加热回流，进行溶胶‑凝胶反应，反应温度控制为30～90℃，反应时间为5～10h，得到橙色透明的溶液；(3)将步骤(2)所得溶液在50～100℃下蒸发溶剂，得到橙黄色干凝胶，并于60～100℃条件下干燥6～36h，得到前驱体粉末；(4)将步骤(3)所得前驱体粉末在保护气氛中升温预烧1～4h，然后升温煅烧6‑14h，随炉冷却至室温，得到碳包覆的Li₂FeSiO₄/C正极材料。