[发明专利]原位水热碳化一步合成高倍率性能碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法

摘要

本发明公开一种低成本原位水热碳化一步合成高倍率性能优良的碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备工艺，提供一种解决传统碳包覆磷酸铁锂制备工艺复杂、碳包覆层不均匀等缺陷的制备方法。高倍率性能优良的碳包覆磷酸铁锂的制备方法包括：在惰性气体保护下，将氢氧化锂溶液、二价铁盐溶液、磷酸溶液及碳源均匀混合，控制反应过程的pH值，反应结束后固液分离、干燥、高温热处理得到高倍率性能的碳包覆磷酸铁锂正极材料。本发明磷酸铁锂具有粒度分布和碳包覆层厚度均匀、高倍率性能优良及循环稳定性好等特点。

主权项

一种原位水热碳化合成碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：第1步，将氢氧化锂溶液、二价铁盐溶液、磷酸溶液均匀混合，Li:Fe:P=3:1:1，加入碳源，磷酸铁锂与碳源的质量比为100：30～120，并通过超声分散30min得到均匀分散的悬浊液；第2步，将磷酸铁锂悬浊液转移至磁力搅拌水热釜，在120～240℃，反应0.5～20小时，得到原位水热碳包覆磷酸铁锂前躯体湿物料；第3步，水热反应结束后，停止加热和搅拌，自然冷却至室温，固液分离，粉体用水和乙醇溶液各洗涤3次；第4步，固液分离后的湿物料，在真空干燥箱中，80～120℃下干燥2～5小时，得到碳包覆磷酸铁锂前躯体粉末材料；第5步，将碳包覆磷酸铁锂前躯体粉末材料放置管式炉中，在惰性气体保护下，650～750℃下高温热处理0.5～1.5小时，冷却后得到黑色的碳包覆磷酸铁锂正极材料。