一种高倍率的磷酸铁锂/碳复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种高倍率的磷酸铁锂/碳复合正极材料的制备方法，其步骤是(1)搅拌混合磷源和铁源溶液，加入分散剂，控制反应的pH值而产生磷酸亚铁沉淀；(2)把上述所得磷酸亚铁按磷铁比为1：1-7:1补加磷源后加入氧化剂、调节pH值合成磷酸铁；(3)将磷酸铁与化学计量比的锂源、碳源混合，球磨、干燥、煅烧后便得到一种高倍率、片层状的磷酸铁锂/碳复合正极材料。该正极材料具有良好的电化学性能：0.2C、1C和10C的放电比容量分别达到162mAh/g、158mAh/g和142mAh/g。本发明原料成本低、工艺重现性好，电化学性能优异，适合用作电动汽车等高倍率需求的大型移动设备的电池正极材料。

主权项

一种高倍率的磷酸铁锂/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于其具体步骤是：(1)在保护气氛和有分散剂存在的条件下，将二价铁源溶液与磷源的水溶液按化学计量比混合后，控制溶液pH值为4‑7，搅拌反应0.5‑3小时，过滤、洗涤至样品中[SO₄]^2‑离子的浓度小于500ppm后得到片层状的磷酸亚铁Fe₃(PO₄)₂·8H₂O；(2)将上述(1)制得的磷酸亚铁转入反应釜中，按照P：Fe=1:1‑7:1的目标比例补充磷源后加入氧化剂，调节pH值为2‑3，使磷酸铁充分沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥，即得到片层状的磷酸铁FePO₄·2H₂O；(3)将上述(2)制得的磷酸铁和锂源、碳源按照Fe： Li=1~1.05的摩尔比、碳占磷酸铁锂质量5‑30%的质量比配料后，在纯水或浓度为5‑50%的乙醇介质中球磨2‑10小时，干燥后在保护气氛和600‑750℃下煅烧5‑12小时，得到具有片层状的高倍率的磷酸铁锂/碳复合正极材料。