[发明专利]一种同时掺氟和掺锆的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法

摘要

一种同时掺氟和掺锆的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成：反应物按照锂离子∶亚铁离子∶锆离子∶硅离子∶氟离子的摩尔比为(1.90～2.05)∶(1-y)∶x∶(1-z)∶k称量锂的化合物、亚铁的化合物、锆的化合物、硅的化合物、氟的化合物，依据反应物质量总和的1％～30％称量含碳化合物或碳粉。将硅的化合物与热水混合，加入锂的化合物，再混入其它所有反应物及含碳化合物或碳粉，球磨混合，真空干燥制备干燥的粉体，将干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，采用两段烧结法制备硅酸亚铁锂。制备的材料在1C倍率电流下循环性能佳，为产业化打下良好的基础。

主权项

一种同时掺氟和掺锆的硅酸亚铁锂正极材料的制备方法，其特征在于制备过程由以下步骤组成：反应物按照锂离子∶亚铁离子∶锆离子∶硅离子∶氟离子的摩尔比为(1.90～2.05)∶(1‑y)∶x∶(1‑z)∶k称量锂的化合物、亚铁的化合物、锆的化合物、硅的化合物、氟的化合物，依据反应物质量总和的1％～30％称量含碳化合物或碳粉；其中，x、y、z、k同时满足以下关系：0.002≤y≤0.10，0.002≤z≤0.10，0.5y≤x≤y，z≤k≤3z；所述的含碳化合物为聚丙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、葡萄糖、蔗糖、面粉、地瓜粉、马铃薯粉、玉米粉、芋头粉、大米粉或米糠粉；将硅的化合物与温度50℃～98℃的热水混合，加入锂的化合物，搅拌混合，再混入其它所有反应物及含碳化合物或碳粉，所述的热水的用量为反应物的固体总体积的0.10倍～10倍体积；用100rpm～900rpm的转速球磨混合10分钟～5小时；在温度50℃～150℃、压力10Pa～10132Pa的真空中干燥，制备得到干燥的粉体，将干燥的粉体置于惰性气氛或弱还原气氛中，采用两段烧结法制备硅酸亚铁锂；所述的两段烧结法是在惰性气氛或弱还原气氛中，将干燥的粉体按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率由室温加热至200℃～500℃温度区间的任一温度，保持这一温度烧结3小时～12小时，然后再按照0.5℃/min～30℃/min的加热速率进一步加热至550℃～850℃温度区间的任一温度，保持这一温度烧结3小时～24小时，制备成硅酸亚铁锂。