一种多孔LiFePO₄粉体的制备方法

摘要

多孔LiFePO4粉体制备方法，涉及一种正极材料的制备方法。它解决了LiFePO4多孔形貌控制、元素均匀化控制等现实问题；为掺杂LiFePO4工业化推广、LiFePO4的充放电动力学调控，奠定了坚实基础。本发明是按照以下步骤实现的：(一)配制金属离子溶液；(二)选择适当的磷酸盐或磷酸，在上述溶液中引入磷酸根离子；(三)加入适当比例的单体和交联剂；(四)向步骤三中加入引发剂，形成凝胶；(五)将凝胶快速干燥；(六)在惰性气氛保护炉中焙烧干凝胶，制备得多孔LiFePO4粉体。本发明制备了多孔LiFePO4粉体，有利于减少锂离子固态扩散距离，加快电化学反应动力学过程；通过不同参数的调控，形成不同多孔形态的粉体；元素均匀性好，实现原子级混合，有利于掺杂LiFePO4材料的工业化研究。

主权项

一种多孔LiFePO4粉体制备方法，其特征在于合成步骤如下：(一)配制金属离子溶液；将0.03mol的LiNO3和0.03mol的Fe(NO3)3·9H2O溶解于50mL水中，金属离子浓度为0.6mol／L；(二)溶液中加入磷酸根离子：按照铁离子与磷酸根离子的摩尔比1：1，将磷酸二氢铵溶解于上述溶液中；(三)溶液搅拌升温过程加入丙烯酰胺和N‑N亚甲基双丙烯酰胺：在溶液搅拌加热过程中，向溶液加入丙烯酰胺3g，N‑N亚甲基双丙烯酰胺0.6g；(四)向步骤三中加入过硫酸铵，形成凝胶：当丙烯酰胺和N‑N亚甲基双丙烯酰胺完全溶解，温度80℃后，向溶液加入过硫酸铵0.02g，保持在85℃恒温直至形成凝胶；(五)快速脱水：将凝胶在250℃下加热，快速脱水，得到干凝胶；(六)焙烧制备LiFePO4粉体：将干凝胶放入N2气保护管式炉中，600℃焙烧10小时，获得LiFePO4粉体。