[发明专利]一种球形磷酸铁锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种球形磷酸铁锂正极材料的制备方法。本发明所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法包括以下步骤：将锂源、碳源、磷酸铁和添加剂加入水中混合均匀，再对混合所得浆料进行研磨，然后用气流喷雾干燥设备对研磨后的浆料喷雾造粒，再将喷雾造粒所得物料烧结，烧结完成后得到球形磷酸铁锂正极材料。本发明所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法具有工艺简单、能耗低、能保证材料的有效容量和分散性的优点。 1

主权项

1.一种球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将锂源、碳源、磷酸铁和添加剂加入水中混合均匀，再对混合所得浆料进行研磨，然后用气流喷雾干燥设备对研磨后的浆料喷雾造粒，再将喷雾造粒所得物料烧结，烧结完成后得到球形磷酸铁锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所用气流喷雾干燥设备为四流体喷雾干燥设备，其设有四流体喷嘴，所述四流体喷嘴的边缘顶端为冲撞中心，所述冲撞中心的两侧分别设有一个缝隙式的液体通道，每个液体通道的外侧设有一个缝隙式的气体通道；研磨后的浆料从四流体喷嘴的两个液体通道喷出，与来自两个气体通道的压缩空气在冲撞中心附近冲击碰撞后雾化成液滴，液滴再经过热干空气干燥后成为微米级颗粒，完成喷雾造粒。

3.根据权利要求2所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所用压缩空气的压力为0.3‑0.5MPa，研磨后的浆料以500‑800kg/h的总质量流速从四流体喷嘴的两个液体通道喷出。

4.根据权利要求2所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所用热干空气的温度为200‑300℃。

5.根据权利要求1所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述碳源为葡萄糖、聚乙烯醇、蔗糖、可溶性淀粉、聚乙二醇、纤维素、抗坏血酸、酚醛树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：研磨后浆料的粒度为0.2‑0.5μm。

8.根据权利要求1所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：烧结的温度为600‑800℃，时间为6‑24小时。

9.根据权利要求2‑8任一项所述的球形磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)按重量份数将磷酸铁400份、锂源100‑105份、碳源35‑40份和添加剂8‑15份加入装有纯水1000‑2500份的分散釜中，搅拌混合分散2‑4小时；

(2)用研磨机对混合分散所得浆料循环研磨6‑12小时，研磨机转速为500‑700rpm，研磨后浆料的粒度达到0.3±0.05μm；

(3)用四流体喷雾干燥设备对研磨后的浆料喷雾造粒，所用压缩空气的压力为0.35‑0.45MPa，所用热干空气的温度为250±20℃，喷雾造粒所得物料的粒度达到5‑6μm；

(4)将喷雾造粒所得物料送入氮气气氛炉中烧结，先升温至700±50℃，然后保温8‑10小时，再自然冷却降至室温，整个烧结过程的时间为18‑22小时，烧结所得粉体过筛后，得到球形磷酸铁锂正极材料。

10.权利要求1‑9任一项所述的制备方法制得的球形磷酸铁锂正极材料。