[发明专利]基于液相混料的两次加碳工艺制备磷酸铁锂电极材料的方法

摘要

本发明涉及一种基于液相混料的两次加碳工艺制备磷酸铁锂电极材料的方法。该方法首先将锂源、铁源、磷源和碳源材料混合制成液态的单一相混合物，获得固体产物后与溶有可溶性有机化合物的易挥发溶剂混合，再对所得混合物进行机械法研磨，使有机物与固体颗粒充分混合并减小固体物的粒径。通过两次加碳的工艺，处于不同空间位置的碳源材料分别并同时起到了还原三价铁和在磷酸铁锂表面包覆碳的作用，实现了仅需一次高温加热过程就可制备具有完整碳包覆结构磷酸铁锂材料的目的，碳热反应的完全性和材料的电导性都较好。该方法具有成本低，耗能少，周期短，批次稳定性高等优点。

主权项

一种基于液相混料的两次加碳工艺制备磷酸铁锂电极材料的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：a.将三价铁源、 锂源、磷源按锂：铁：磷=0.8~1.2:0.8~1.2:0.8~1.2的摩尔比混合后加入理论上能获得占磷酸铁锂质量分数为1%~5%的含碳量的碳源，将所得混合物溶于去离子水中制得均相的液体混合物，再将该液体混合物加热至沸，直至完全干燥，得固体产物；b.将能与溶剂乙醇、丙酮或去离子水混溶的链状结构有机物完全溶解在上述溶剂中，得到透明的单一相液体混合物，将此液体混合物与步骤a所得的固体产物混合均匀，每合成1 mol 磷酸铁锂需加入200mL~600mL的上述溶剂，所加入有机物理论上能获得占磷酸铁锂质量分数为3%~7%的含碳量，然后经研磨来减小固体产物的颗粒粒径从而获得3微米以下的颗粒尺寸，在此过程中所加入的乙醇、丙酮或去离子水同时还起到了研磨介质的作用，之后将所得产物烘干，再在惰性气氛下，在550~850℃进行高温反应，反应时间为4~12h，即制得基于液相混料的两次加碳工艺制备磷酸铁锂电极材料。