[发明专利]一种采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法

权利要求书

1.一种采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

将锂源、铁源和磷源按一定比例混合，再加入一定量的碳源；

使用离子注入机将杂元素钇掺入到混合粉料中，使用湿法处理所述混合粉料获得湿料，并使所述湿料的pH值和粒径达到一定要求；

将所述湿料烘干，并将烘干的粉料在惰性气体气氛下烧结，再将烧结得到的颗粒料粉碎分级，过筛后得到目标产品。

2.一种采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征化学式为：LiFe_1-15xY_xPO₄，钇掺杂在铁位，且x值的取值范围不超过0.05。

3.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述的锂源为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂或醋酸锂中的一种或几种；所述的铁源为硫酸亚铁、硝酸亚铁、草酸亚铁、醋酸亚铁或其它可溶性亚铁盐中的一种或几种；所述的磷源为磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或磷酸铵中的一种或几种；所述的碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉、碳黑、柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸、聚乙二醇、酚醛树脂和其它加热易分解的有机大分子材料中的一种或几种，且在磷酸铁锂/碳中，碳含量的质量比为1-5％；所述惰性气体包括氮气、氮氢混合气、氩气、或氢氩混合气中的一种。

4.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源、铁源和磷源中锂元素、铁元素和磷元素的摩尔比达到1∶(1～1.5x)∶1。

5.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述钇元素来自于单质钇或氧化钇，所述杂质元素杂通过离子注入机的方式掺入到混合粉料中。

6.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，若原材料中含有酸或碱，则湿法处理后，利用有机酸或氨水将所述湿料的pH值调节到8.5～9.5。

7.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，经过湿法处理后，使所述湿料的中值粒径达到0.5～10μm。

8.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，烘干湿料时，温度不超过115℃。

9.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，采用一次性分段烧结方式。第一段用1～3小时从室温升到300～450℃，恒温2～6小时；第二段用1～3小时升温到550～700℃，再恒温3～7小时，然后通过3～8小时降到室温。

10.根据权利要求1所述的采用离子注入机掺杂钇的磷酸铁锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，烧结后的颗粒料经粉碎分级后，还要经过200～600目筛才得到目标产品。