一种碳包覆硅酸铁锂正极材料的溶胶沉淀制备方法

摘要

本发明公开了一种碳包覆硅酸铁锂正极材料的溶胶沉淀制备方法，其步骤是将四氯化硅加入到无水乙醇中形成溶液，边搅拌边滴加水促其水解成透明溶胶，分别加入锂源配成的水溶液、二价铁源配成的水溶液和强碱配成的水溶液，生成浅绿色的乳浊液，在70～90℃热水浴和搅拌条件下陈化反应5～8h后进行无机陶瓷膜洗涤，得到祛除杂质离子的浆料液，在浆料液中加入溶于水的碳源，充分混匀，经喷雾干燥后得到含碳Li₂FeSiO₄前躯体粉，将前躯体粉置于管式炉中，在惰性气体气氛保护下650-800℃烧结7-15h， 即得到纳米碳包覆的Li₂FeSiO₄材料。本发明所得材料粒径小，粒度分布窄，原料价格低廉，工艺简单，易于工业化生产。

主权项

一种碳包覆硅酸铁锂正极材料的溶胶沉淀制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将四氯化硅加入到无水乙醇中形成溶液，配成浓度为0.1～3mol/L，标定其浓度备用；（2）取出一定体积步骤（1）中溶液置于反应容器中，边搅拌边滴加水进去促其水解成透明溶胶；（3）在步骤（2）的溶胶中，按摩尔比Li:Fe:Si=2:1:1分别加入锂源配成的水溶液和二价铁源配成的水溶液后，再加入强碱配成的水溶液生成浅绿色的乳浊液，此时反应体系的碱液浓度控制在5～10 mol/L，在70～90℃热水浴和搅拌条件下陈化反应5～8h；（4）将步骤（3）中浅绿色的乳浊液进行无机陶瓷膜洗涤，得到去除原物料所带入的杂质离子的浆料液；（5）将可溶于水的碳源加入到步骤⑷无机陶瓷膜洗涤后的浆料液中，充分搅拌20～30min，得到含碳的浆料液，所加碳源质量为Li₂FeSiO₄质量2%～50%；（6）将步骤（5）中的含碳的浆料液喷雾干燥后即得含碳Li₂FeSiO₄前驱体粉；（7）将步骤（6）中的前驱体粉在惰性气氛保护下650～800℃烧结7～15h即得目标产物纳米碳包覆的Li₂FeSiO₄材料。