[发明专利]碳复合磷酸铁锂材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种碳复合磷酸铁锂材料的制备方法，包括：S1、LP及FP的制备；S2、LFP的制备；S3、含碳混合粉体的制备；S4、含碳混合粉体的砂磨；S5、含碳混合粉体的烧结，并对烧结后的物料粉碎过筛后获得碳复合磷酸铁锂材料。本发明的碳复合磷酸铁锂材料的制备方法通过控制碳复合磷酸铁锂材料生产过程中各个合成原料的合成工艺，并进一步控制碳复合磷酸铁锂材料合成过程中合成参数，从而使得制备的碳复合磷酸铁锂材料具有较高的比表面积。

技术领域

本发明涉及一种碳复合磷酸铁锂材料的制备方法，属于电池正极材料技术领域。

背景技术

锂离子电池是20世纪90年代发展起来的一种新型的绿色环保可充电电池，由于其具有工作电压高、体积小、质量轻、比容量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优势，广泛被大众所知，且被认为是21世纪发展的理想能源，被广泛应用于通讯、交通、机动车辆、军事、笔记本电脑和家用电器等方面。

现有技术中制备的磷酸铁锂材料具有成本低、耐高温、循环性能好的、比容量高、充放电电压曲线平坦等优点，具有较大的应用潜力，适于在动力电池中使用。

但是磷酸铁锂正极材料仍存在一些不足之处，如电导率低、离子扩散系数低、低温性能差、倍率放电能力差等缺点，导致其应用方面受到了诸多的限制。而碳材料由于具有较高的比表面积，因此将碳材料和磷酸铁锂材料进行混合，有利于提升磷酸铁锂材料的本发明公开了一种高比表面积磷酸亚铁锂/C复合材料的制备方法，在磷酸亚铁锂材料制备过程中导入活性炭，从而使活性炭和磷酸亚铁锂更加有机的结合在一起，有利于提高电容电池的性能

然而现有技术中磷酸亚铁里材料在制备过程中混合干燥工艺复杂，致使烧结后的碳复合磷酸铁锂材料的放电容量低，不利于在工业领域推广使用。

有鉴于此，有必要提供一种碳复合磷酸铁锂材料的制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳复合磷酸铁锂材料的制备方法，使用本发明的碳复合磷酸铁锂材料的制备方法制备的碳复合磷酸铁锂材料具有较高的循环倍率。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种碳复合磷酸铁锂材料的制备方法，所述碳复合磷酸铁锂材料的制备方法包括以下步骤：

S1、LP及FP的制备：按照锂元素与磷元素的摩尔比为2～2.5:1制备LP；按照铁元素与磷元素的摩尔比为2.5～3:1制备FP；

S2、LFP的制备：按照锂元素、铁元素和磷元素的质量比为1:1:1将所述LP 和所述FP进行混合，获取LFP混合粉体；

S3、含碳混合粉体的制备：按照LFP与含碳材料按照质量比为3.2～3.7:1进行混合，获取含碳混合粉体；

S4、含碳混合粉体的砂磨：将含碳混合粉体转移至砂磨机中进行砂磨，控制砂磨后含碳混合粉体的D50在1.2～1.5μm；

S5、含碳混合粉体的烧结：将砂磨后的含碳混合粉体进行干燥、造粒，并转移至烧结炉中烧结制备获取碳复合磷酸铁锂材料。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1具体包括：

S11、LP浆料的制备：取单水氢氧化锂25±0.5Kg溶于180±5L的去离子水中，制备锂盐溶液，向锂盐溶液中加入浓度为18.5％的磷酸溶液120±5Kg，获取LP浆料；

S12、LP浆料的干燥：将步骤S11中的LP浆料进行脱水干燥，获得干燥的 LP；

S13、FP浆料的制备：取七水合硫酸亚铁200±10Kg溶于690±10L的去离子水中，制备铁盐溶液，取质量为65±2Kg的磷酸二氢铵溶于210±10L的去离子水中制取磷酸盐溶液，并将所述磷酸盐溶液喷淋至所述铁盐溶液中，制取FP浆料；