[发明专利]由钛铁矿制备锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂的方法

摘要

本发明提出了一种由钛铁矿制备锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂的方法，其特点在于使用自然界中储量丰富的钛铁矿首先经过火法冶金方式进行处理，去磁分离制备出铁源前驱体；然后添加化学计量比硅源和锂源，通过高温固相反应制备出新型锂离子电池正极材料Li₂FeSiO₄，本发明中使用的钛铁矿在自然界中储量丰富，通过处理后得到的铁源，其中含有微量的Ti、Mn、C等元素，微量掺杂的铁源是制备廉价且高性能的掺杂型Li₂FeSiO₄的理想铁源，具有广阔的应用前景和较高的经济价值。

主权项

1.一种由钛铁矿制备锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、采用球磨机对钛铁矿进行粉碎，粉碎至颗粒100nm‑10μm，再在氧化剂存在条件下将粉末加热至400‑550℃，保温3‑5h，得到产物为Fe2O3和二氧化硅的混合物；步骤二、对步骤一获得的混合物采用磁选设备进行去磁分选，获得铁源前驱体；步骤三、向铁源前驱体中添加硅源、锂源，达到化学计量比Li: Fe: Si=1: 1: 1，添加5‑10%碳源做还原剂，球磨4‑8h，再在氮气气氛保护下进行烧结，以10℃/min升温至400‑450℃，保温3‑5h，再以15℃/min升温至650‑750℃，一次固相合成获得Li‑Fe‑Si‑O化合物；步骤四、将合成获得的 Li‑Fe‑Si‑O化合物进行活化处理得成品原料，活化处理为使用浓度 20‑30%酸或碱，固液比5:1，活化24h；干燥后添加锂源、铁源，使原料中各成分的化学计量比为 Li: Fe: Si=2: 1: 1，再进一步球磨，混合均匀；然后在氮气气氛保护下进行烧结，以10℃/min升温至400‑450℃，保温3‑5h，再以15℃/min升温至700‑850℃进行二次固相合成，制备出产品硅酸亚铁锂。