[发明专利]一种高能量和高功率密度型纳米磷酸铁锂粉体的制备方法

权利要求书

1.一种纳米磷酸铁锂粉体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a.用改良的溶胶-凝胶法制备前驱体：

按物质的量计，将Li∶Fe∶P＝0.9～1.2∶1∶1的锂源、铁源和磷源分别加入到有机溶剂中充分搅拌，待反应完全后，加入一定量的导电物质前驱物，在室温下制成溶胶，然后静置使溶胶转变为凝胶；其中，铁源为氯化亚铁、氯化铁、氧化亚铁、氧化铁、氢氧化铁、磷酸铁和碳酸亚铁组成的无机化合物组中的至少一种，锂源和磷源为廉价、无毒、无污染的无机化合物或其混合物；

b.将步骤a制得的凝胶置于60～90℃下进行干燥处理；

c.将步骤b的产物转入气氛炉中，在惰性或者弱还原气氛下，以1～20℃/min的升温速率加热到500～800℃，恒温烧结8～25h，冷却后破碎即得到具有高能量密度和高功率密度的球形化、纳米级磷酸铁锂粉体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b还包括一个预烧结工序，该预烧结工序包括：将步骤b中干燥处理后的产物在惰性或者弱还原气氛下，以1～20℃/min的升温速率加热至250～400℃，恒温烧结3～10h，待冷却后破碎。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b还包括一个造粒工序，该造粒工序包括：将步骤b预烧结后并经过破碎处理的产物分散于一定量的水、无水乙醇或者其他有机溶剂中，进行喷雾干燥处理。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：纳米碳膜的包覆与前躯体的制备一并进行，不需要额外的碳包覆工序。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述锂源为氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、磷酸锂和磷酸二氢锂组成的无机化合物组中的至少一种；所述磷源为磷酸锂、磷酸二氢锂、磷酸和五氧化二磷组成的无机化合物组中的至少一种。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述导电物质前驱物为葡萄糖、柠檬酸、月桂酸、蔗糖、维生素C、草酸和十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤a所述有机溶剂为异丙醇、乙二醇、乙醇和异辛烷中的至少一种。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述惰性或者弱还原气体为氩气、或氮气、或氩体和氢气的混合气、或氮气和氢气的混合气。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤a中所述导电物质前驱物的添加量限定为：所加入的导电物质前驱物能够使制得的磷酸铁锂的残碳量为1％(重量)～6％(重量)。