[发明专利]磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的方法

权利要求书

1.磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的制备方法，其特征在于：

1）制备磷酸铁镁锂LiFe_xMg_1-xPO₄的前驱体：

先将5-30毫升的乙醇溶液加入到三颈烧瓶中，通入惰性或中性气体并在20-30℃下磁力搅拌形成溶液A；

将溶液A静置10-50分钟后，按x:1-x的摩尔比将氯化铁和氯化镁加入溶液A中，其中0<x<1，搅拌均匀形成摩尔浓度为0.5-3mol·L^-1的溶液B；

将与溶液B相同摩尔浓度的五氧化二磷的乙醇溶液5-30毫升加入到溶液B中，搅拌均匀形成溶液C；

在溶液C中加入与溶液B相同摩尔浓度的乙酸锂乙醇溶液5-30毫升，搅拌均匀形成溶液D；

在溶液D中加入与溶液B相同摩尔浓度的柠檬酸乙醇溶液5-30毫升，搅拌均匀形成溶液E；

然后将溶液E的温度升高至70-80℃，搅拌下直至形成凝胶状前驱体；

2）合成磷酸铁镁锂LiFe_xMg_1-xPO₄材料：

将凝胶状前驱体置于瓷舟，放入Fe-Cr-Al丝电阻炉中惰性或中性气氛下进行热处理：500～700℃下恒温1-10小时后，随炉冷却，得到绿黑色蜂窝状固体产物，将其研磨成粉末状即得到LiFe_xMg_1-xPO₄材料；

3）制备电极片：

a.按质量百分比为80:10:10或者85:10:5称取LiFe_xMg_1-xPO₄、乙炔黑或石墨、聚偏二氟乙烯；

b.将聚偏二氟乙烯溶解在除水的N-甲基吡咯烷酮中，得到标准浓度的溶液P1；

c.将LiFe_xMg_1-xPO₄和乙炔黑或石墨混合，加入到溶液P1中，得到黑色浆料Q1；

d.按质量百分比为80:10:10或者85:10:5称取钒酸锂、乙炔黑或石墨、聚偏二氟乙烯；

e.将聚偏二氟乙烯溶解在除水的N-甲基吡咯烷酮中，得到标准浓度的溶液P2；

f.将钒酸锂和乙炔黑或石墨混合，加入到溶液P2中，得到黑色浆料Q2；

g.分别将黑色浆料Q1、Q2用刮粉刀涂在镍网上，在真空条件下85-100℃干燥，分别得到LiFe_xMg_1-xPO₄电极片和钒酸锂电极片；

4）配制水溶液电解液：

将硝酸锂溶解在去离子水中得到饱和硝酸锂溶液H，然后用饱和氢氧化锂水溶液调节溶液H的pH值等于7，作为电解液；

5）组装电池：

以LiFe_xMg_1-xPO₄电极片为正极，钒酸锂电极片为负极，正、负极片分别浸入电解液中并保持0.5-1cm的间距，得到磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的制备方法，其特征在于：所述的惰性气体为氩气，中性气体为氮气。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的制备方法，其特征在于：所述的电解液经过除氧处理。