CN109950514B - 一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法。将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,水热反应得到浆料;将浆料加入分散剂,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,加料完毕后通入二氧化碳,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;将得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂。本发明方法简单,成本低,通过水热法来制备非晶态的掺杂钛的磷酸铁锂,然后通过沉淀包覆铁锂共沉淀,然后经过煅烧得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂,得到的磷酸铁锂容量高、压实密度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,属于锂电池正极材料技术领域。
背景技术
磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。其特点是放电容量大,价格低廉,无毒性,不造成环境污染。世界各国正相继实现产业化生产。但是其振实密度低,影响电容量。主要的生产方法为高温固相合成法,产品指标比较稳定。锂离子电池的性能主要取决于正负极材料,磷酸铁锂作为锂离子电池的正极材料是近几年才出现的事,国内开发出大容量磷酸铁锂电池是2005年7月。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的,这些也正是动力电池最重要的技术指标。1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧,穿刺不***。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。以满足电动车频繁充放电的需要。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜,寿命长等优点,是新一代锂离子电池的理想正极材料。
但是磷酸铁锂最大的缺点在于导电性差,所以常规的处理方式就是包覆碳,但是包覆碳之后会造成磷酸铁锂压实密度低,因此迫切需要更高压实密度且容量高的磷酸铁锂材料。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,方法简单,成本低,通过水热法来制备非晶态的掺杂钛的磷酸铁锂,然后通过沉淀包覆铁锂共沉淀,然后经过煅烧得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂,得到的磷酸铁锂容量高、压实密度高。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其为以下步骤:
(1)将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,在搅拌条件下,水热反应,水热反应温度为250-300℃,压力为0.4-0.5MPa下反应5-6h,然后泄压冷却,将浆料倒出;
(2)将步骤(1)得到的浆料加入分散剂,搅拌15-30min,做为底液,然后配制氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在搅拌条件下,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,维持加料过程的pH为7-7.5,温度为40-55℃,加料时间为2-3h,加料完毕后通入二氧化碳,继续反应1-2h,使得上清液中的锂含量低于0.2g/L,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;
(3)将步骤(2)得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂。
所述步骤(1)中硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液的浓度分别为1.5-2mol/L、1-1.5mol/L、2-2.5mol/L和0.5-1mol/L,硫酸亚铁和氢氧化锂均为电池级,磷酸一氢铵为食品级,硫酸氧钛为试剂纯,硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸一氢铵与硫酸氧钛的摩尔比1:1.02-1.03:1:0.001-0.002,硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液都匀速加入到高压釜内,加入时间为15-30min,搅拌速度为300-450r/min,水热反应时,通入氮气维持压力。
所述步骤(2)中分散剂为聚乙二醇,分散剂的浓度为0.1%-0.2%,氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液的浓度分别为1.5-2mol/L,2-2.5mol/L和1.5-2mol/L,氯化铁溶液的pH为1-1.5,加入的氯化铁与氢氧化锂的摩尔比为1:5.1-5.2,反应过程的搅拌速度为200-300r/min。
所述步骤(2)中滤渣洗涤过程,洗涤至洗涤水的电导率低于50μS/cm后停止,烘干过程采用真空微波烘干,烘干温度<80℃,烘干至物料水分低于0.5%,筛分采用超声波振动筛,筛网孔径为100-200目,除铁采用电磁除铁器进行循环除铁,除铁至物料的磁性物质低于2ppm。
所述步骤(3)中惰性气氛采用氮气、二氧化碳或氩气中的至少一种,煅烧温度为750-800℃,煅烧时间为5-8h,煅烧物料冷却至温度<80℃后出料,气流粉碎采用高压氮气做为气源,除铁采用2级电磁除铁器除铁,除铁后的物料经过真空密封包装。
所述步骤(3)中气流粉碎过程,维持粉碎后出料的D50为1-1.5μm,D10>0.4μm,D100<10μm。
所述步骤(1)中加入的硫酸亚铁与步骤(2)加入的氯化铁的摩尔比为48-49:1。
本专利采用铁酸锂来替代碳进行磷酸铁锂的包覆,即可以起到导电性的作用,又避免了损失磷酸铁锂的压实密度,因为在进行碳包覆磷酸铁锂的过程,由于大部分采用有机碳源热分解的方法来实现包覆,得到的碳源为无定型的,形貌为絮状,从而影响了磷酸铁锂的压实密度,同时在高温水热法过程,均匀掺杂了钛,进一步增强了磷酸铁锂的导电性。
根据实际测量,通过本方法制备的磷酸铁锂,粉末电阻与碳包覆的磷酸铁锂的粉末电阻在同一数量级,且由于本工艺避免采用碳来包覆,通过铁酸锂来包覆磷酸铁锂,压实密度大大提高,目前碳包覆的磷酸铁锂,在基本不损失容量的情况下(即0.1C扣电放电容量大于150mAh/g),粉体压实密度不会超过2.55g/mL,一般能做到2.4-2.5g/mL,但是采用本工艺,在相同的电性能条件下,粉体压实密度可以达到2.7g/mL以上,远远超过了碳包覆的磷酸铁锂的压实密度。
本工艺线采用高温水热法来制备无定型的磷酸铁锂,同时在此步骤,引入钛,从而将钛均匀的掺杂在磷酸铁锂中;
FeSO4+LiOH+(NH4)2HPO4-----LiFePO4+(NH4)2SO4+H2O
然后以磷酸铁锂为晶核,然后加入氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在一定的pH和温度下反应,将锂铁共沉淀包覆在磷酸铁锂上,同时少量的锂通过通入CO2,生成碳酸锂从而包覆在颗粒上,从而提高锂的回收率,在磷酸铁锂表面形成2Fe(OH)3·5Li2CO3包覆层;
然后再惰性气氛下,经过高温煅烧,磷酸铁锂形成晶态,且2Fe(OH)3·5Li2CO3经过高温分解得到Li5FeO4,从而形成铁酸锂包覆磷酸铁锂粉末的形成。
本发明的有益效果是:方法简单,成本低,通过水热法来制备非晶态的掺杂钛的磷酸铁锂,然后通过沉淀包覆铁锂共沉淀,然后经过煅烧得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂,得到的磷酸铁锂容量高、压实密度高。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明,本实施例的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其为以下步骤:
(1)将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,在搅拌条件下,水热反应,水热反应温度为250-300℃,压力为0.4-0.5MPa下反应5-6h,然后泄压冷却,将浆料倒出;
(2)将步骤(1)得到的浆料加入分散剂,搅拌15-30min,做为底液,然后配制氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在搅拌条件下,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,维持加料过程的pH为7-7.5,温度为40-55℃,加料时间为2-3h,加料完毕后通入二氧化碳,继续反应1-2h,使得上清液中的锂含量低于0.2g/L,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;
(3)将步骤(2)得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂。
所述步骤(1)中硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液的浓度分别为1.5-2mol/L、1-1.5mol/L、2-2.5mol/L和0.5-1mol/L,硫酸亚铁和氢氧化锂均为电池级,磷酸一氢铵为食品级,硫酸氧钛为试剂纯,硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸一氢铵与硫酸氧钛的摩尔比1:1.02-1.03:1:0.001-0.002,硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液都匀速加入到高压釜内,加入时间为15-30min,搅拌速度为300-450r/min,水热反应时,通入氮气维持压力。
所述步骤(2)中分散剂为聚乙二醇,分散剂的浓度为0.1%-0.2%,氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液的浓度分别为1.5-2mol/L,2-2.5mol/L和1.5-2mol/L,氯化铁溶液的pH为1-1.5,加入的氯化铁与氢氧化锂的摩尔比为1:5.1-5.2,反应过程的搅拌速度为200-300r/min。
所述步骤(2)中滤渣洗涤过程,洗涤至洗涤水的电导率低于50μS/cm后停止,烘干过程采用真空微波烘干,烘干温度<80℃,烘干至物料水分低于0.5%,筛分采用超声波振动筛,筛网孔径为100-200目,除铁采用电磁除铁器进行循环除铁,除铁至物料的磁性物质低于2ppm。
所述步骤(3)中惰性气氛采用氮气、二氧化碳或氩气中的至少一种,煅烧温度为750-800℃,煅烧时间为5-8h,煅烧物料冷却至温度<80℃后出料,气流粉碎采用高压氮气做为气源,除铁采用2级电磁除铁器除铁,除铁后的物料经过真空密封包装。
所述步骤(3)中气流粉碎过程,维持粉碎后出料的D50为1-1.5μm,D10>0.4μm,D100<10μm。
所述步骤(1)中加入的硫酸亚铁与步骤(2)加入的氯化铁的摩尔比为48-49:1。
实施例1
一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其为以下步骤:
将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,在搅拌条件下,水热反应,水热反应温度为285℃,压力为0.45MPa下反应5.5h,然后泄压冷却,将浆料倒出;硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液的浓度分别为1.8mol/L、1.5mol/L、2.5mol/L和0.8mol/L,硫酸亚铁和氢氧化锂均为电池级,磷酸一氢铵为食品级,硫酸氧钛为试剂纯,硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸一氢铵与硫酸氧钛的摩尔比1:1.025:1:0.0015,硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液都匀速加入到高压釜内,加入时间为25min,搅拌速度为380r/min,水热反应时,通入氮气维持压力。
得到的浆料取样检测其粒径,结果如下:
Dmin | D10 | D50 | D90 | Dmax |
0.19μm | 0.27μm | 0.87μm | 1.6μm | 2.5μm |
将浆料洗涤后真空烘干,检测其元素,结果如下:
将得到的浆料加入分散剂,搅拌25min,做为底液,然后配制氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在搅拌条件下,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,维持加料过程的pH为7.2,温度为49℃,加料时间为3h,加料完毕后通入二氧化碳,继续反应1.5h,使得上清液中的锂含量低于0.2g/L,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;分散剂为聚乙二醇,分散剂的浓度为0.15%,氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液的浓度分别为2mol/L,2mol/L和1.5mol/L,氯化铁溶液的pH为1.3,加入的氯化铁与氢氧化锂的摩尔比为1:5.15,反应过程的搅拌速度为280r/min,滤渣洗涤过程,洗涤至洗涤水的电导率低于50μS/cm后停止,烘干过程采用真空微波烘干,烘干温度<80℃,烘干至物料水分低于0.5%,筛分采用超声波振动筛,筛网孔径为150目,除铁采用电磁除铁器进行循环除铁,除铁至物料的磁性物质低于2ppm。
加入的硫酸亚铁与加入的氯化铁的摩尔比为48.5:1
最终得到的烘干料前驱体的检测数据如下:
项目 | Li | Fe | P | Ti | Ca | Ni |
数值 | 4.68% | 35.21% | 19.18% | 0.281% | 22.4ppm | 13.7ppm |
Cr | Cu | Zn | Co | Mg | Dmin | D10 |
5.7ppm | 1.1ppm | 14.1ppm | 8.3ppm | 25.9ppm | 0.21μm | 0.31μm |
D50 | D90 | Dmax | 水分 | 磁性杂质 | BET | 振实密度 |
0.88μm | 1.75μm | 2.71μm | 0.41% | 1.65ppm | 11.3m<sup>2</sup>/g | 1.12g/mL |
将得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,惰性气氛采用氮气,煅烧温度为790℃,煅烧时间为7h,煅烧物料冷却至温度<80℃后出料,气流粉碎采用高压氮气做为气源,除铁采用2级电磁除铁器除铁,除铁后的物料经过真空密封包装,气流粉碎过程,维持粉碎后出料的D50为1.3μm,D10为0.45μm,D100为8.5μm。
最终得到的磷酸铁锂的检测数据如下:
实施例2
一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其为以下步骤:
(1)将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,在搅拌条件下,水热反应,水热反应温度为280℃,压力为0.5MPa下反应6h,然后泄压冷却,将浆料倒出;
(2)将步骤(1)得到的浆料加入分散剂,搅拌20min,做为底液,然后配制氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在搅拌条件下,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,维持加料过程的pH为7.5,温度为50℃,加料时间为3h,加料完毕后通入二氧化碳,继续反应1.5h,使得上清液中的锂含量低于0.2g/L,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;
(3)将步骤(2)得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂。
所述步骤(1)中硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液的浓度分别为1.8mol/L、1.3mol/L、2.3mol/L和0.8mol/L,硫酸亚铁和氢氧化锂均为电池级,磷酸一氢铵为食品级,硫酸氧钛为试剂纯,硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸一氢铵与硫酸氧钛的摩尔比1:1.022:1:0.0018,硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液都匀速加入到高压釜内,加入时间为18min,搅拌速度为400r/min,水热反应时,通入氮气维持压力。
所述步骤(2)中分散剂为聚乙二醇,分散剂的浓度为0.18%,氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液的浓度分别为2mol/L,2.5mol/L和2mol/L,氯化铁溶液的pH为1.2,加入的氯化铁与氢氧化锂的摩尔比为1:5.15,反应过程的搅拌速度为300r/min。
所述步骤(2)中滤渣洗涤过程,洗涤至洗涤水的电导率低于50μS/cm后停止,烘干过程采用真空微波烘干,烘干温度<80℃,烘干至物料水分低于0.5%,筛分采用超声波振动筛,筛网孔径为150目,除铁采用电磁除铁器进行循环除铁,除铁至物料的磁性物质低于2ppm。
所述步骤(3)中惰性气氛采用二氧化碳,煅烧温度为790℃,煅烧时间为7h,煅烧物料冷却至温度<80℃后出料,气流粉碎采用高压氮气做为气源,除铁采用2级电磁除铁器除铁,除铁后的物料经过真空密封包装。
所述步骤(3)中气流粉碎过程,维持粉碎后出料的D50为1.15μm,D10为0.43μm,D100为9.1μm。
所述步骤(1)中加入的硫酸亚铁与步骤(2)加入的氯化铁的摩尔比为49:1。
最终得到的磷酸铁锂的检测数据如下:
项目 | Li | Fe | P | Ti | D10 |
数值 | 4.72% | 35.21% | 19.22% | 0.321% | 0.43μm |
D50 | D100 | 振实密度 | BET | 粉末压实密度 | 粉末内阻 |
1.15μm | 9.1μm | 1.33g/mL | 7.89m<sup>2</sup>/g | 2.72g/mL | 16.1Ω㎝ |
实施例3
一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其为以下步骤:
(1)将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,在搅拌条件下,水热反应,水热反应温度为295℃,压力为0.5MPa下反应5.5h,然后泄压冷却,将浆料倒出;
(2)将步骤(1)得到的浆料加入分散剂,搅拌25min,做为底液,然后配制氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在搅拌条件下,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,维持加料过程的pH为7.3,温度为50℃,加料时间为3h,加料完毕后通入二氧化碳,继续反应2h,使得上清液中的锂含量低于0.2g/L,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;
(3)将步骤(2)得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂。
所述步骤(1)中硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液的浓度分别为1.8mol/L、1.3mol/L、2.3mol/L和0.8mol/L,硫酸亚铁和氢氧化锂均为电池级,磷酸一氢铵为食品级,硫酸氧钛为试剂纯,硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸一氢铵与硫酸氧钛的摩尔比1:1.02:1:0.0012,硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液都匀速加入到高压釜内,加入时间为25min,搅拌速度为420r/min,水热反应时,通入氮气维持压力。
所述步骤(2)中分散剂为聚乙二醇,分散剂的浓度为0.1%,氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液的浓度分别为1.8mol/L,2mol/L和1.5mol/L,氯化铁溶液的pH为1.2,加入的氯化铁与氢氧化锂的摩尔比为1:5.12,反应过程的搅拌速度为230r/min。
所述步骤(2)中滤渣洗涤过程,洗涤至洗涤水的电导率低于50μS/cm后停止,烘干过程采用真空微波烘干,烘干温度<80℃,烘干至物料水分低于0.5%,筛分采用超声波振动筛,筛网孔径为200目,除铁采用电磁除铁器进行循环除铁,除铁至物料的磁性物质低于2ppm。
所述步骤(3)中惰性气氛采用氮气,煅烧温度为780℃,煅烧时间为8h,煅烧物料冷却至温度<80℃后出料,气流粉碎采用高压氮气做为气源,除铁采用2级电磁除铁器除铁,除铁后的物料经过真空密封包装。
所述步骤(3)中气流粉碎过程,维持粉碎后出料的D50为1.25μm,D10为0.48μm,D100为9.46μm。
所述步骤(1)中加入的硫酸亚铁与步骤(2)加入的氯化铁的摩尔比为49:1。
最终得到的磷酸铁锂的检测数据如下:
项目 | Li | Fe | P | Ti | D10 |
数值 | 4.69% | 35.25% | 19.29% | 0.261% | 0.48μm |
D50 | D100 | 振实密度 | BET | 粉末压实密度 | 粉末内阻 |
1.25μm | 9.46μm | 1.31g/mL | 7.37m<sup>2</sup>/g | 2.78g/mL | 24.8Ω㎝ |
将市售的碳含量为1.5%左右,掺杂钛2500ppm的磷酸铁锂,同样进行检测,结果如下:
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于,为以下步骤:
(1)将硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液一起加入到高压反应釜内,在搅拌条件下,水热反应,水热反应温度为250-300℃,压力为0.4-0.5MPa下反应5-6h,然后泄压冷却,将浆料倒出;
(2)将步骤(1)得到的浆料加入分散剂,分散剂为聚乙二醇,搅拌15-30min,做为底液,然后配制氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液,在搅拌条件下,将氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液并流加入到底液中,维持加料过程的pH为7-7.5,温度为40-55℃,加料时间为2-3h,加料完毕后通入二氧化碳,继续反应1-2h,使得上清液中的锂含量低于0.2g/L,然后过滤,将滤渣加热纯水洗涤,经过烘干、筛分和除铁得到前驱体;
(3)将步骤(2)得到的前驱体经过惰性气氛下煅烧,将煅烧料经过气流粉碎、筛分和除铁,得到铁酸锂包覆的磷酸铁锂,所述铁酸锂的组分为Li5FeO4。
2.根据权利要求1所述的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液和硫酸氧钛溶液的浓度分别为1.5-2mol/L、1-1.5mol/L、2-2.5mol/L和0.5-1mol/L,硫酸亚铁和氢氧化锂均为电池级,磷酸一氢铵为食品级,硫酸氧钛为试剂纯,硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸一氢铵与硫酸氧钛的摩尔比1:1.02-1.03:1:0.001-0.002,硫酸亚铁溶液、氢氧化锂溶液、磷酸一氢铵溶液、硫酸氧钛溶液都匀速加入到高压釜内,加入时间为15-30min,搅拌速度为300-450r/min,水热反应时,通入氮气维持压力。
3.根据权利要求1所述的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中分散剂的浓度为0.1%-0.2%,氯化铁溶液、碳酸氢铵溶液和氢氧化锂溶液的浓度分别为1.5-2mol/L,2-2.5mol/L和1.5-2mol/L,氯化铁溶液的pH为1-1.5,加入的氯化铁与氢氧化锂的摩尔比为1:5.1-5.2,反应过程的搅拌速度为200-300r/min。
4.根据权利要求1所述的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中滤渣洗涤过程,洗涤至洗涤水的电导率低于50μS/cm后停止,烘干过程采用真空微波烘干,烘干温度<80℃,烘干至物料水分低于0.5%,筛分采用超声波振动筛,筛网孔径为100-200目,除铁采用电磁除铁器进行循环除铁,除铁至物料的磁性物质低于2ppm。
5.根据权利要求1所述的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中惰性气氛采用氮气、二氧化碳或氩气中的至少一种,煅烧温度为750-800℃,煅烧时间为5-8h,煅烧物料冷却至温度<80℃后出料,气流粉碎采用高压氮气做为气源,除铁采用2级电磁除铁器除铁,除铁后的物料经过真空密封包装。
6.根据权利要求1所述的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中气流粉碎过程,维持粉碎后出料的D50为1-1.5μm,D10>0.4μm,D100<10μm。
7.根据权利要求1所述的一种铁酸锂包覆磷酸铁锂的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中加入的硫酸亚铁与步骤(2)加入的氯化铁的摩尔比为48-49:1。
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