[发明专利]一种利用菱铁矿制备锂离子电池正极材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用菱铁矿制备锂离子电池正极材料的方法，它首先将菱铁矿溶于低浓度的磷酸中，然后在溶液中加入双氧水制得前驱体二水磷酸铁，二水磷酸铁再与碳酸锂和葡萄糖混合烧结后得到磷酸铁锂。本发明用菱铁矿直接合成前驱体二水磷酸铁，不但省去了铁矿石提炼铁的耗能步骤，实现了锂离子电池正极材料从自然界直接获得的目的，而且菱铁矿相对于铁粉来说更容易与磷酸反应，提高了反应的可行性。

主权项

一种利用菱铁矿制备锂离子电池正极材料的方法，其特征在于,步骤如下：第一步：溶解菱铁矿在细度为50‑100目的菱铁矿粉末中直接加入磷酸，要求磷酸的浓度为0.2‑0.5mol/L，要求菱铁矿中的铁与纯磷酸的摩尔比为2:(4‑8)，反应温度为0‑100℃，反应时间为1‑5h，待充分反应后，过滤得到铁的溶液，化学反应式为：FeCO3+2H3PO4＝Fe2++2(H2PO4)‑+H2O+CO2第二步:铁的溶液与双氧水反应在铁的溶液中加入双氧水，双氧水的浓度为5‑30wt％，要求铁与纯双氧水的摩尔比为2:(1‑1.5)，反应温度为50‑100，反应时间为1‑5h，待充分反应后，过滤，用去离子水洗涤、干燥得前驱体二水磷酸铁,化学反应式为：2Fe2++4(H2PO4)‑+H2O2+2H2O＝2FePO4·2H2O↓+2H3PO4第三步：将第二步制备的二水磷酸铁与碳酸锂和葡萄糖混合烧结后得到磷酸铁锂，二水磷酸锂、碳酸锂和葡萄糖(以碳计)混合摩尔比为2:(1‑1.1):(0.5‑0.8)，反应在保护气氛中进行，反应温度为600‑800，反应时间为5‑15h；化学反应式为：2FePO4·2H2O+Li2CO3+0.5C＝2LiFePO4+1.5CO2+4H2O。