[发明专利]一种锂离子电池正极材料球形FePO4的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池正极材料球形FePO₄的制备方法，属电化学领域。

背景技术

铁基锂离子电池正极材料具有价格低廉、原料丰富、无毒无害等优点，是极具潜力的锂离子电池正极材料，逐渐成为近年来的研究热点[1,2]。 

FePO₄ 作为铁基正极材料之一，具有诸多优点：（1）合成工艺更简单，由于合成中没有Fe(II)组分，不需要气氛保护，省去了相应的设备和成本投入；（2）FePO₄材料的合成为二元合成体系，更方便合成条件的控制和优化；（3）由于采用Fe(III)化合物为原料，使合成原料来源更广。所有这些优点可使得FePO₄材料更具低成本、规模化生产的优势，然而目前仍需克服其低电子导电性和振实密度的劣势，这直接影响锂离子电池的比容量及体积能量密度 [3]。

合成具有高比容量及高振实密度的正极材料是获得高比容量锂离子电池的关键。目前许多关于锂离子电池电极材料的研究[4, 5, 6] 表明，合成球形正极材料是改善产品振实密度和安全性的有效方法；球形材料与非球形材料相比，具有更好的堆积密度和更高的体积比能量[7]，从而更有利于改善电化学性能 [8]。许多国内外文献报道了合成球形粒子的方法，如外凝胶法[9], 控制结晶法[10] 及水热法[11]等。但尚无采用共沉淀法结合喷雾干燥制备锂离子电池正极材料球形FePO₄的报道。

参考文献：

[1]    PingTang, N.A.W.Holzwarth: J. Physical Review B. Vol. 16 (2003), P. 68

[2]    Z. C. Shi, A. Attia, W. L. Ye et al.: J. Electrochim.Acta. Vol. 53 (2008), P. 2665

[3]    Jouanneau S, Dahn JR: J. Electrochem.Soc.Vol.151 (2004), P.  A1749

[4]    Sun YK, Myung ST, Kim MH et al.: J. Electrochem. Solid-State Lett. Vol. 9 (2006), P. A171

[5]    Xiang Ming He, Jian Jun Li, Yan Cai et al.: J. Solid State Electrochemistry. Vol. 9 (2006), P. 438

[6]    Zhaorong Chang, Zhongjun Chen, Feng Wu et al.: J. Electrochem. Solid-State Lett. Vol. 11 (2008), P. A229

[7]    Guerfi A, Sevigny S, Lagace M et al.: J. Power Sources. Vol. 119 (2003), P. 88

[8]    Cho TH, Park SM, Yoshio M et al.: J. Power Sources. Vol. 142 (2005), P. 306

[9]    Jian Gao, Jierong Ying, Changyin Jiang et al.: J. Ionics. Vol. 15 (2009), P. 597

[10]Jiangang Li, Xiangming He, Maosong Fan et al.: J. Ionics. Vol. 12 (2006), P. 77

[11]Liu Z Q, Wang W L, Liu X M et al.: J. Solid State Chem. Vol. 177 (2004), P. 1585

[12]Haowen Liu: J. Nanoparticle Research. Vol. 12 (2010), P. 2003

[13]Jin Gao, Changyin Jiang, Chunrong Wan: J. Ionics. Vol. 16 (2010), P. 417

[14]Li Liu, FanghuaTian, Xingyan Wang et al.: J. Solid State Elec., (2010)