纳米级锂离子电池LiFePO₄/C正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及纳米级锂离子电池LiFePO4/C正极材料的制备方法。该方法过程为：将磷酸盐与苯酚和甲醛混合配成水溶液，70°C下逐滴加入三价铁盐溶液并搅拌，进行缩聚反应，调节溶液pH值7-9，经反复洗涤、抽滤、干燥得到包覆有酚醛树脂的非晶FePO4·2H2O粉末。然后在粉末中加入锂源和碳源，球磨混匀，在惰性气氛下煅烧，即可。本发明制备的LiFePO4/C材料粒度在50~300nm之间，分散性好，导电性高。室温下该LiFePO4/C材料5C倍率放电比容量为125mAh/g，可以满足动力型锂离子电池的要求，且所需原料成本较低，合成工艺简单，适合工业化应用。

主权项

纳米级锂离子电池LiFePO4/C正极材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：1）按FePO4·2H2O：酚醛树脂的质量比为22:2~4称取原料磷酸盐、苯酚、甲醛及三价铁盐，先将磷酸盐、苯酚和甲醛配成浓度为0.1~1M的溶液，其中苯酚：甲醛质量比为1:0.255~0.957，所说的磷酸盐为(NH4)H2PO4或(NH4)2HPO4；2）将三价铁盐用去离子水配制成浓度为0.1~1M的三价铁盐溶液；3）70°C下向步骤1）溶液中逐滴加入步骤2）的三价铁盐溶液并搅拌，利用合成FePO4过程中所产生的氢离子催化苯酚甲醛进行缩聚反应，调节溶液pH值至7～9，用去离子水反复洗涤、抽滤、干燥，得到包覆有酚醛树脂的非晶FePO4·2H2O粉末；4）在步骤3）制得的粉末中，按照LiFePO4的化学计量比加入锂源，按照C的包覆量为2%‑4%加入碳源，球磨混匀，在惰性气氛的保护下，于600°C~750°C煅烧6~12h，得到颗粒粒径在50~300nm之间的LiFePO4/C粉末。