[发明专利]一种控制磷化铁的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种含可控磷化铁的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组 成：

(1)按照反应物中锂离子∶亚铁离子∶硅原子∶亚磷酸的摩尔比＝0.95～1.10∶0.95～ 1.10∶0.70～0.999∶0.001～0.429称量锂盐或锂盐水合物或LiOH·xH₂O、亚铁盐或亚铁 盐水合物或Fe(OH)₂·yH₂O或FeO、硅的化合物、亚磷酸或亚磷酸水溶液；混合以上反应物得 到初始反应混合物；

所述的锂盐或锂盐水合物为Li₂CO₃·xH₂O、LiCl·xH₂O、Li₂C₂O₄·xH₂O、LiCOOCH₃·xH₂O、 LiNO₃·xH₂O、Li₂SO₄·xH₂O或LiH₂PO₄·xH₂O；

所述的亚铁盐或亚铁盐水合物为FeC₂O₄·yH₂O、Fe(COOCH₃)₂·yH₂O、FeCl₂·yH₂O、FeSO₄·yH₂O或FeCO₃；

所述的x、y：0≤x≤2；0≤y≤7；

(2)依据(1)中初始反应混合物的无水状态化合物的合计重量的1％～20％称量含碳化 合物，再依据(1)中初始反应混合物的无水状态化合物的合计体积的0.10倍～10倍体积量 取湿磨介质；将称量的含碳化合物、量取的湿磨介质与(1)中初始反应混合物混合，用100rpm～ 1000rpm的转速球磨混合10分钟～4小时；而后在40℃～90℃的水浴中加热1小时～10小时； 再用100rpm～1000rpm的转速球磨混合3小时～12小时；最后在50℃～120℃下于10Pa～ 10132Pa压力的真空中干燥，得到干燥的粉体；

(3)将(2)中干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，采用两段烧结法制备含可控磷 化铁的硅酸亚铁锂；

所述的两段烧结法是在200℃～500℃温度区间的任一温度下，预烧结3小时～12小时， 冷却至室温制得母体预烧料；在母体预烧料中加入初始反应混合物的无水状态化合物的合计 体积的0.10倍～10倍体积量取的湿磨介质，用100rpm～1000rpm的转速球磨3小时～12小时， 在50℃～120℃下于10Pa～10132Pa压力的真空中干燥；干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原 气氛中，在550℃～850℃温度区间的任一温度下烧结3小时～24小时，制备含可控磷化铁的硅 酸亚铁锂。

2.根据权利要求1所述的一种含可控磷化铁的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征是所 述的两段烧结法是程序升温两段烧结法，是按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率将干燥的 粉体由室温加热到200℃～550℃温度区间的任一温度，保温预烧结3小时～12小时，冷却至 室温制得母体预烧料；在母体预烧料中加入初始反应混合物的无水状态化合物的合计体积的 0.10倍～10倍体积量取的湿磨介质，用100rpm～1000rpm的转速球磨3小时～12小时，在 50℃～120℃下于10Pa～10132Pa压力的真空中干燥；干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛 中，按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率由室温加热至600℃～850℃温度区间的任一温度， 保温烧结3小时～24小时，制备含可控磷化铁的硅酸亚铁锂。

3.根据权利要求1所述的一种含可控磷化铁的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征是所 述的硅的化合物为正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、二氧化硅、硅酸、偏硅酸、四(1-甲基乙基) 硅酸酯、四丁基乙二醇基硅酸酯、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、三乙基甲硅烷或三乙 基氯硅烷。