[发明专利]一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO4/C及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：原材料为磷酸铁、碳酸锂、有机碳；碳酸锂、磷酸铁和有机碳，其配比按摩尔比Li:Fe:P:C=（1.0～1.2）:1:1:（0.6～1.2），其中：C为有机碳中的C；通过湿相球磨混料，球磨后的浆料经烘干、粉碎、造粒，混合原材料经过自动粉体压片机进行压片，将原料压片放入惰性气氛炉中，碳热还原一次烧结合成，对合成的材料进行粉碎后通过气流粉碎分级、过筛，得到颗粒均匀的材料。

2.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的湿相球磨方法中的溶剂采用无水乙醇，其重量为混合料总重量的2~3倍。

3.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的球磨机为行星式球磨机，公转的转速为100r/min~500r/min，自转的转速为200r/min~800r/min，球磨时间为5h~24h。

4.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：球磨罐为氧化锆、玛瑙、陶瓷材质中的一种，磨球为氧化锆、玛瑙、陶瓷材质中的一种或几种，磨球的直径在10mm~50mm。

5.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：混合湿料与磨球的重量比为1:0.5~1:10。

6.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的有机碳为蔗糖、果糖、淀粉、葡萄糖或纤维素中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：所述的自动粉体压片机压片压力为1000kg~2000kg，压片面积为5cm²，压片厚度为1cm。

8.根据权利要求1所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C，其特征是：所述碳热还原一次合成法，煅烧温度为600℃~800℃，煅烧时间为2h~30h，保护气体为氮气或氩气；所述的材料过筛为350目。

9.一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C的制备方法，其步骤是：采用碳酸锂、磷酸铁和有机碳按照摩尔比Li:Fe:P:C=（1.0~1.2）:1:1:（0.6~1.2），其中C为有机碳中的C，直接混合后加入上述物质重量总和2~3倍的无水乙醇，在行星式球磨机中进行球磨5h~24h，混合湿料与磨球的重量比为1:0.5~1:10，球磨机公转的转速为100r/min~500r/min，自转的转速为200r/min～800r/min，球磨后的浆料经烘干、粉碎、造粒，混合原材料经过自动粉体压片机进行压片，压片压力为1000kg~2000kg；将原料压片放入惰性气氛炉中煅烧，煅烧温度600℃~800℃，煅烧时间2h~30h，制得磷酸铁锂复合材料LiFePO₄/C；将LiFePO₄/C材料进行粉碎后通过气流粉碎分级，过筛，得到颗粒均匀的磷酸铁锂复合材料LiFePO₄/C。

10.根据权利要求9所述的一种高容量锂离子电池正极材料LiFePO₄/C的制备方法，其特征是：所述碳酸锂、磷酸铁和葡萄糖按照摩尔比Li:Fe:P:C=1.2:1:1:0.6，C为葡萄糖中的C，直接混合后加入上述物质重量总和2倍的无水乙醇，在行星式球磨机中进行球磨10h，球磨罐和磨球均为氧化锆材质，磨球直径为10mm，混合湿料与磨球的重量比为1:0.8，球磨机公转的转速为400r/min，自转的转速为800r/min，球磨后的浆料经烘干、粉碎、造粒，混合原材料经过自动粉体压片机进行压片，压片压力为1000kg，压片面积为5cm²，压片厚度为1cm；将原料压片放入惰性气氛炉中煅烧，煅烧温度600℃，煅烧时间8h，制得复合材料LiFePO₄/C；将LiFePO₄/C复合材料进行粉碎后通过气流粉碎分级，过350目筛，得到颗粒均匀的复合正极材料LiFePO₄/C。