专利名称：一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法
技术领域：
本发明涉及磷酸铁锂粉体，一种锂离子电池正极材料的制备方法。
背景技术：
磷酸铁锂电池具有原料丰富、对环境友好、电位和理论比容量较高、放电电压平稳、循环性能好、安全性和热稳定性较高等优点，被认为是最可能广泛应用的锂离子动力电池，在电动车、混合电动车、电动工具、储能电站等领域具有广阔的市场前景。但是，磷酸铁锂的离子传导率和电子传导率均较低，只适合在小电流密度下进行充放电，高倍率充放电时比容量降低是该电池应用中的较大问题，这限制了此材料的应用。国内外对磷酸铁锂进行了大量的改性研究来提高磷酸铁锂的导电性能，主要包括
合成纳米级颗粒、碳包覆、金属离子掺杂等方式。多孔材料的碳包覆比表面碳包覆更为彻底，更有利于改善材料的电子电导率，电解质也能通过孔洞深入到材料的内部,缩短材料内部的锂离子进入电解质的扩散路径，同时改善了 LiFePO4中电子和离子的传导，因此制备多孔磷酸铁锂也是一种很有前途的技术。目前，磷酸铁锂粉体的制备方法主要有固相法、碳热还原法、溶胶凝胶法、水热法和微波法等。溶胶凝胶法、水热法和微波法由于成本高、技术难度大等缺点，因此实现产业化较困难。固相法和碳热还原法是目前产业化应用较多的工艺方法，两种方法均是先将原料进行混合均匀，然后在高温下合成磷酸铁锂。但由于固相法和碳热还原法制备的材料颗粒较大且混合不均匀，导致最终产品的碳包覆和离子掺杂不均匀，且产品纯度不高。特别是作为掺杂离子的加入量少，采用能够精确控制成分的溶胶凝胶法是一个重要的技术手段。中国专利(CN102005564A)公开了一种采用氢氧化铁胶体制备纳米晶磷酸铁锂粉体的方法，采用Fe (OH)3胶体为原料，在胶体中加入锂源、磷源及有机碳源，强力搅拌均匀并低温真空干燥，形成均匀的、含有锂铁磷碳的纳米级前驱体，放入坩埚中在惰性气氛保护的马弗炉中升温到500-800摄氏度，保温2-24小时，有机碳源在惰性气氛下裂解为碳，三价铁被碳还原为亚铁，形成碳包覆的磷酸铁锂，自然冷却至室温后经研磨或粉碎得到得到纳米晶磷酸铁锂粉体。但是，该专利所述的磷酸铁锂制备过程中有以下不足第一，制备过程中未去除制备Fe(OH)3胶体时引入的SO42'NO3'Cl—等阴离子杂质，这些阴离子杂质进入最终产品后对其电化学性能影响极大；第二，采用的真空干燥方式易造成前驱体成分偏析，最终导致碳包覆不均匀、产品纯度不高。
发明内容
本发明的目的是通过一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法。本发明是一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其步骤为
(I)原料准备按照化学计量比LixFeyPO4IMz，M为掺杂离子，x=0. 8-1. 2，y=0. 8-1. 2，z=0. 01-0. 1，称取铁源、锂源、磷源和掺杂金属化合物，碳源的加入量占前驱体的质量比10-30% ；(2)胶体制备将称好的铁源溶于去离子水配制成Fe3+浓度O.I lmol/L的铁盐溶液；将铁盐溶液加热至沸腾，加入碱液使pH=7 10，反应生成Fe (OH) 3 ;将Fe (OH) 3进行分离、洗涤，再将Fe (OH) 3分散到去离子水中，使Fe (OH) 3的浓度为10 100g/L，然后加热至沸腾，搅拌速度为200 600 rpm，反应时间为2_10h，得到三氧化二铁胶体；
(3)浆料制备将锂源、磷源、碳源和掺杂金属化合物加入到三氧化二铁胶体中，200 600 rpm下搅拌形成均勻分散的胶状混合衆料；
(4)前驱体制备采用喷雾干燥方式对浆料进行干燥，入口温度110-130°C，得到成分均匀、粒度分布均匀的球形磷酸铁锂前驱体；
(5)煅烧喷雾干燥所得前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段300-500°C煅烧2-10小时再经二段500-800°C煅烧2-12小时形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体，无需破碎。
本发明以三氧化二铁胶体为分散体系可以使各成分达到分子级均匀混合，有利于 掺杂离子进入晶格及碳的均匀包覆。制备过程不引入SO广、Cr、Na+、K+等杂质离子。制备的多孔磷酸铁锂一次颗粒为纳米级，球形颗粒表面微孔有利于电解液的浸润及锂离子的脱嵌，因此具有良好的电化学性能和倍率性能。产品无需破碎，工艺简单适合工业化生产。
图I为本发明合成多孔磷酸铁锂粉体的工艺流程图。图2为本发明合成的多孔磷酸铁锂的扫描电镜图。图3为本发明合成的多孔磷酸铁锂在25°C下O. 2C充放电循环的放电比容量随循环次数的变化情况。
具体实施例方式本发明是一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其步骤为
(1)原料准备按照化学计量比LixFeyPO4IMz，M为掺杂离子，x=0.8-1. 2，y=0. 8-1. 2，z=0. 01-0. 1，称取铁源、锂源、磷源和掺杂金属化合物，碳源的加入量占前驱体的质量比10-30% ；
(2)胶体制备将称好的铁源溶于去离子水配制成Fe3+浓度O.I lmol/L的铁盐溶液；将铁盐溶液加热至沸腾，加入碱液使pH=7 10，反应生成Fe (OH) 3 ;将Fe (OH) 3进行分离、洗涤，再将Fe (OH) 3分散到去离子水中，使Fe (OH) 3的浓度为10 100g/L，然后加热至沸腾，搅拌速度为200 600 rpm，反应时间为2_10h，得到三氧化二铁胶体；
(3)浆料制备将锂源、磷源、碳源和掺杂金属化合物加入到三氧化二铁胶体中，200 600 rpm下搅拌形成均勻分散的胶状混合衆料；
(4)前驱体制备采用喷雾干燥方式对浆料进行干燥，入口温度110-130°C，得到成分均匀、粒度分布均匀的球形磷酸铁锂前驱体；
(5)煅烧喷雾干燥所得前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段300-500°C煅烧2-10小时再经二段500-800°C煅烧2_12小时形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体，无需破碎。根据以上所述的多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，所述的铁源采用氯化铁(FeCl3. 6H20)，或者硝酸铁[Fe (NO3) 3 · 9H20]，或者硫酸铁[Fe2 (SO4) 3]，或者上述的几种。根据以上所述的多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，所述的锂源为碳酸锂(Li2CO3)，或者氢氧化锂(LiOH)，或者磷酸二氢锂(LiH2PO4),或者所述的几种。根据以上所述的多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，所述的磷源为磷酸氢二铵[(NH4) 2ΗΡ04]，或者磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，或者磷酸二氢锂(LiH2PO4)，或者磷酸(H3PO4)，或者所述的几种。根据以上所述的多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，所述的碳源为蔗糖，或者可溶性淀粉，或者葡萄糖，或者果糖，或者朽1檬酸，或者聚乙二醇，或者聚乙烯醇，或者酹醒树脂，或者所述几种。根据以上所述的多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，所述的掺杂金属化合物为硝酸镁，或者草酸镁，或者硝酸镍，或者硝酸钴，或者硝酸铝；或者稀土 Ce3+硝酸盐’或者稀土 Eu3+ 硝酸盐，或者稀土 Dy3+硝酸盐，或者稀土 La3+硝酸盐，或者稀土 Nd3+硝酸盐，或者稀土 Y3+硝酸盐，或者所述稀土硝酸盐中的几种；或者稀土 Ce3+醋酸盐,或者稀土 Eu3+醋酸盐,或者稀土 Dy3+醋酸盐，或者稀土 La3+醋酸盐，或者稀土 Nd3+醋酸盐、稀土 Y3+醋酸盐，或者所述稀土醋酸盐这的几种；或者稀土 Ce3+草酸盐，或者稀土 Eu3+草酸盐，或者稀土 Dy3+草酸盐、或者稀土 La3+草酸盐，或者稀土 Nd3+草酸盐，或者稀土 Y3+草酸盐，或者所述稀土草酸盐中的几种。下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明，但本发明不局限于以下实施例。实施例I
按照化学计量比LiMgacilFePO4首先称取40. Og硫酸铁[Fe2 (SO4) 3],溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的NaOH溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取2. 4g氢氧化锂(LiOH)、11. 5g 磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、0· 15g 草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2· 6g 葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。所得材料的电池性能测试均采用扣式电池，在充满惰性气氛的手套箱中进行组装。负极采用金属锂片，电解液采用lmol.L_LiPF6/EC:DMC(l:l)，其中EC为碳酸乙烯酯，DMC为碳酸二甲酯。正极片制备工艺如下将制备好的正极材料与导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF (聚偏二氟乙烯)按85 8 7混合均匀，加入适量NMP (N-甲基吡咯烷酮)在玛瑙研钵中研磨均匀，形成粘稠的胶状混合物，然后均匀涂布在O. 02mm厚的铝箔上，置于120°C真空干燥20h，组装好的电池用蓝电电池测试系统进行充放电性能及循环性能测试。充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电比容量为138mAh/g，经50次循环容量不衰减。实施例2
按照化学计量比LiMgacilFePO4首先称取40. Og硫酸铁[Fe2 (SO4) 3],溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的氨水溶液至pH=8. 0，得到Fe(OH)3悬浊液，将Fe(OH)3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取2. 4g氢氧化锂(LiOH)、11. 5g 磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、0· 15g 草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2· 6g 葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到140. 2mAh/g,经50次循环容量不衰减。实施例3
按照化学计量比LiMgatl2FePO4首先称取40. Og硫酸铁[Fe2 (SO4) 3],溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的氨水溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热 至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取10. 4g磷酸二氢锂(LiH2PO4)、0. 3g草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2. 2g葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体(颗粒形貌见附图2)。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到142. OmAh/g，经50次循环容量不衰减(见附图3)。实施例4
按照化学计量比LiMgacilFePO4首先称取40. Og硫酸铁[Fe2 (SO4) 3],溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的氨水溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取10. 4g磷酸二氢锂(LiH2PO4)、0. 15g草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2. 2g葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为0. 2C条件下，材料初始放电容量达到140. 4mAh/g,经50次循环容量不衰减。实施例5
按照化学计量比LiNdatllFePO4首先称取40. Og硫酸铁[Fe2 (SO4) 3]，溶于去离子水中配成Fe3+浓度0. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为0. lmol/L的氨水溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取10. 4g磷酸二氢锂(LiH2PO4)、0· 73g草酸钕[Nd2 (C2O4)3. IOH2O]、2· 2g葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到139. 8mAh/g，经50次循环容量不衰减。实施例6
按照化学计量比LiMgaCllFePO4首先称取27. Og氯化铁(FeCl3. 6H20)，溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的NaOH溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取2. 4g氢氧化锂(LiOH)、11. 5g 磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、0· 15g 草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2· 6g 葡萄糖(按喷雾干 燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以 500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到134. 5mAh/g,经50次循环容量不衰减。实施例7
按照化学计量比LiMgaCllFePO4首先称取27. Og氯化铁(FeCl3. 6H20)，溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的氨水溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取2. 4g氢氧化锂(LiOH)、11. 5g 磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、0· 15g 草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2· 6g 葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到137. 7mAh/g，经50次循环容量不衰减。实施例8
按照化学计量比LiMgaCllFePO4首先称取27. Og氯化铁(FeCl3. 6H20)，溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为0. lmol/L的氨水溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取10. 4g磷酸二氢锂(LiH2PO4)、0. 15g草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2. 2g葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。
按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到141. OmAh/g,经50次循环容量不衰减。实施例9
按照化学计量比LiMgatllFePO4首先称取40. 4g硝酸铁[Fe(NO3)3. 9H20]，溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的氨水溶液至pH=8. O,得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取10. 4g磷酸二氢锂(LiH2PO4)、0. 15g草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2. 2g葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。
按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为O. 2C条件下，材料初始放电容量达到138. 3mAh/g，经50次循环容量不衰减。实施例10
按照化学计量比LiMgatllFePO4首先称取40. 4g硝酸铁[Fe(NO3)3. 9H20]，溶于去离子水中配成Fe3+浓度O. lmol/L的溶液，加热至沸腾并滴加浓度为O. lmol/L的NaOH溶液至pH=8. 0，得到Fe (OH) 3悬浊液，将Fe (OH) 3进行离心分离、洗涤后，再分散到IOOOg去离子水中，加热至沸腾并于500rpm强烈搅拌下反应6h，得到三氧化二铁胶体。然后称取10. 4g磷酸二氢锂(LiH2PO4)、0. 15g草酸镁(MgC2O4. 2H20)、2. 2g葡萄糖(按喷雾干燥后所得前驱体质量分数的10%计算)，并将这些物料全部加入三氧化二铁胶体中，继续以500rpm速度搅拌2h得到均匀的胶状混合浆料；浆料经喷雾干燥(入口温度130°C)形成球形磷酸铁锂前驱体，前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段350°C煅烧2h再经二段700°C煅烧IOh形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。按照实施例I的方法组装电池，进行测试，充放电倍率为0. 2C条件下，材料初始放电容量达到136. 6mAh/g，经50次循环容量不衰减。
权利要求
1.一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其步骤为 (1)原料准备按照化学计量比LixFeyPO4IMz，M为掺杂离子，x=0.8-1. 2，y=0. 8-1. 2，z=0. 01-0. 1，称取铁源、锂源、磷源和掺杂金属化合物，碳源的加入量占前驱体的质量比10-30% ； (2)胶体制备将称好的铁源溶于去离子水配制成Fe3+浓度O.I lmol/L的铁盐溶液；将铁盐溶液加热至沸腾，加入碱液使pH=7 10，反应生成Fe (OH) 3 ;将Fe (OH) 3进行分离、洗涤，再将Fe (OH) 3分散到去离子水中，使Fe (OH) 3的浓度为10 100g/L，然后加热至沸腾，搅拌速度为200 600 rpm，反应时间为2_10h，得到三氧化二铁胶体； (3)浆料制备将锂源、磷源、碳源和掺杂金属化合物加入到三氧化二铁胶体中，200 600 rpm下搅拌形成均勻分散的胶状混合衆料； (4)前驱体制备采用喷雾干燥方式对浆料进行干燥，入口温度110-130°C，得到成分均匀、粒度分布均匀的球形磷酸铁锂前驱体； (5)煅烧喷雾干燥所得前驱体放入坩埚在惰性气氛保护的管式炉中经一段300-500°C煅烧2-10小时再经二段500-800°C煅烧2-12小时形成碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体，无需破碎。
2.根据权利要求I所述多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其特征在于所述的铁源采用氯化铁(FeCl3. 6H20)，或者硝酸铁[Fe (NO3) 3 · 9H20]，或者硫酸铁[Fe2 (SO4) 3]，或者上述的几种。
3.根据权利要求I所述一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其特征在于所述的锂源为碳酸锂(Li2CO3),或者氢氧化锂(LiOH)，或者磷酸二氢锂(LiH2PO4),或者所述的几种。
4.根据权利要求I所述多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其特征在于所述的磷源为磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]，或者磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，或者磷酸二氢锂(LiH2PO4)，或者磷酸(H3PO4),或者所述的几种。
5.根据权利要求I所述多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其特征在于所述的碳源为蔗糖，或者可溶性淀粉，或者葡萄糖，或者果糖，或者柠檬酸，或者聚乙二醇，或者聚乙烯醇，或者酚醛树脂，或者所述几种。
6.根据权利要求I所述多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，其特征在于所述的掺杂金属化合物为硝酸镁，或者草酸镁，或者硝酸镍，或者硝酸钴，或者硝酸铝； 或者稀土 Ce3+硝酸盐’或者稀土 Eu3+硝酸盐，或者稀土 Dy3+硝酸盐，或者稀土 La3+硝酸盐，或者稀土 Nd3+硝酸盐，或者稀土 Y3+硝酸盐，或者所述稀土硝酸盐中的几种； 或者稀土 Ce3+醋酸盐，或者稀土 Eu3+醋酸盐，或者稀土 Dy3+醋酸盐，或者稀土 La3+醋酸盐，或者稀土 Nd3+醋酸盐、稀土 Y3+醋酸盐，或者所述稀土醋酸盐这的几种； 或者稀土 Ce3+草酸盐，或者稀土 Eu3+草酸盐，或者稀土 Dy3+草酸盐、或者稀土 La3+草酸盐，或者稀土 Nd3+草酸盐，或者稀土 Y3+草酸盐，或者所述稀土草酸盐中的几种。
全文摘要
一种多孔磷酸铁锂粉体的制备方法，将三价铁盐溶于水配成溶液，沸腾状态下加入碱液得到Fe(OH)3纳米颗粒，Fe(OH)3纳米颗粒经洗涤后分散在水中，强烈搅拌下形成三氧化二铁胶体；在三氧化二铁胶体中加入水溶性锂源、磷源、碳源和掺杂离子化合物，强烈搅拌形成分子级均匀混合的胶体状混合浆料；浆料经喷雾干燥得到平均粒径D50=2-3μm球形磷酸铁锂前驱体；前驱体在惰性气氛中经一段300-500℃煅烧2-10小时再经二段500-800℃煅烧2-12小时得到平均粒径D50=2-3μm的碳包覆的球形多孔磷酸铁锂粉体。
文档编号H01M4/58GK102881903SQ201210406188
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者朱福良, 蒙延双 申请人:兰州理工大学