一种锂电池纳米碳包覆磷酸亚铁锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂电池纳米碳包覆磷酸亚铁锂正极材料的制备方法，属于锂电池正极材料技术领域。本发明首先通过液相反应法以廉价的三价铁为铁源制备颗粒均匀的纳米磷酸亚铁锂材料，然后通过高温催化对所制备的纳米磷酸亚铁锂材料进行碳包覆，与现有的制备技术相比，本发明的制备方法通过液相还原法制备的纳米磷酸亚铁锂，材料颗粒尺寸均匀，同时采用三价铁源，解决了亚铁离子容易氧化的问题；该制备方法通过高温催化对所制备的纳米磷酸亚铁锂材料进行碳包覆，提高了材料的结晶度和电子电导率，非常适用于高倍率充放电的锂离子二次电池。

主权项

一种锂电池纳米碳包覆磷酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：A、按Li:Fe:P的摩尔比为1.38:1:1称取锂源化合物、三价铁源化合物和磷源化合物，置于反应釜内，同时向反应釜中添加去离子水，然后向反应釜添加还原剂，最后溶液在121℃下反应8小时的到灰绿色的悬浊液；所述的还原剂的加入量为按照Fe离子和还原剂的摩尔比为0.2:1的比例向反应釜添加还原剂；所述的锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、草酸锂、醋酸锂和碘化锂中的一种或者任意比例的多种；所述的三价铁源化合物为三氯化铁、磷酸铁、硫酸铁、三氧化二铁、四氧化三铁和硝酸铁中的一种或者任意比例的多种；所述的磷源化合物为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸、磷酸铁和磷酸二氢钠中的一种或者任意比例的多种；所述的去离子水的加入量为向反应釜中添加去离子水使其填充度为75%；所述的还原剂为羧酸类、醛类、羟胺类化合物中的一种或者任意比例的多种；B、将步骤A中的灰绿色的悬浊液用去离子水进行离心洗涤后，在72℃下干燥9.5小时得到磷酸亚铁锂材料；所述的离心洗涤为离心洗涤4次；C、将步骤B中制备的磷酸亚铁锂材料与碳源催化剂、含碳有机物，按摩尔比为1:0.002:0.26的比例称量后球磨混合均匀，然后置于惰性气氛保护炉中，在700℃温度下焙烧3.5小时，自然冷却得到锂电池纳米碳包覆磷酸亚铁锂正极材料；所述的碳源催化剂为Fe、Cr、Ni双环戊二烯基化合物中的一种；所述的含碳有机物为碳氢氧化合物或碳氢化合物。