纳米磷酸亚铁锂－碳复合正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米磷酸亚铁锂－碳复合正极材料的制备方法，其特征在于基于醚类有机溶剂体系，通过前驱体原料的溶胶过程，实现Fe³⁺、Li⁺¹和PO₄^2－的分子级混合，然后通过低温烧结工艺制备的。所制备的复合材料中磷酸亚铁锂为橄榄石型，碳以无定形形式包覆在其外，平均粒径介于45－60nm之间，且具有平稳的3.4V充放电电压平台，2C电梳下可达的充放电容量达到133mAh/g。具有工艺简单，环境友好等特点。

主权项

1.一种纳米磷酸亚铁锂-碳复合正极材料的制备方法，其特征在于基于醚类有机溶剂体系，通过前驱体原料的溶胶过程，实现Fe3+、Li+1和PO4 2- 的分子级混合，然后通过低温烧结工艺制备的，具体步骤是：(1)称取Fe3+化合物溶于醚类有机溶剂中，在室温下进行充分混合搅拌，配制成1～2mol/L的溶液，按照Li∶Fe∶P摩尔比为1∶1∶1称取锂盐和磷酸盐，掺入过量的碳源，碳源的用量使得最终产物中碳的质量百分含量为1～10％，加入蒸馏水，使之溶解，然后与含醚溶液互溶形成均匀分散的溶胶，并在60～80℃下搅拌蒸发成凝胶，最后真空干燥至干凝胶，得到磷酸亚铁锂前驱体；(2)将磷酸亚铁锂前驱体放入管式电阻炉中，在流速为5～50升/分钟的惰性气流保护下，于250℃～500℃预处理；(3)将预处理得到的混合物研磨均匀，在相同的惰性气氛下，于550℃～800℃下热处理，降温至室温即得到碳包覆的纳米磷酸亚铁锂复合材料；其中，①所使用的醚类有机溶剂为乙二醇醚类、二甘醇醚类或丙二醇醚类；②所述的Fe3+化合物选自硝酸铁、柠檬酸铁或乙酸铁；③所述的锂盐为氢氧化锂或乙酸锂，磷酸盐为磷酸或磷酸二氢锂；④所述的碳源为蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、果糖或乳糖。