乙烯醇縮丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯、聚乙二醇中的一種或一種以上混合物。
[0022]所述添加劑為甘油、聚丙烯酰胺、三聚甘油單硬脂酸脂、琥珀酸單甘油酯、聚甘油蓖麻醇脂、PAA、TH-908、LACTEM, DATEM、CITREM、PGMS中的一種或一種以上混合物。
[0023]所述三價鐵為三氯化鐵。
[0024]本發明具有的優點和積極效果:
[0025]1、本發明通過液相沉淀法合成由納米或亞微米級微晶團聚而成的球形磷酸鐵前驅體,一次顆粒之間具有液體能夠滲透進入的通道,實現了后續混料過程中有機碳源在一次顆粒表面的均勻包覆;通過在乳液體系中加入添加劑進行流變相法混合實現了原料的均分散并提高了碳源在顆粒表面包覆的穩定性與均勻性,避免后續干燥過程中材料成分的偏析;碳源碳化后在顆粒表面形成均勻的碳包覆層,有效阻止了顆粒之間的團聚,使得球形磷酸鐵的形貌結構特性在后續合成的具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰中得到很好的繼承,取得了工業化大規模生產中能夠穩定控制最終磷酸鐵鋰材料的顆粒形貌結構和粒度分布等理化性能,并顯著提高了最終材料的電性能的效果。
[0026]2、本發明工藝簡單、能耗低;產品粒徑1-6 μ m,振實密度達到了 1.5-2.0g/cm3,室溫下0.2C首次放電容量可達155mAh/g,循環250次容量保持率在98%以上。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明實施例1制作的磷酸鐵前驅體SEM圖;
[0028]圖2是本發明實施例1制作的具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰SEM圖;
[0029]圖3是本發明實施例4中將磷酸鐵鋰處理掉后所剩表面碳包覆層SEM圖;
[0030]圖4是本發明實施例4制作的具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰在0.2C條件下首次充放電曲線;
[0031]圖5是本發明實施例4制作的具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰在1C條件下循環性能曲線。
【具體實施方式】
[0032]為能進一步公開本發明的
【發明內容】
、特點及功效,特例舉以下實例詳細說明如下。
[0033]實施例1:
[0034]步驟1、液相沉淀法合成球形磷酸鐵前驅體的過程
[0035](1)按照摩爾比Fe:P = 1:1的比例分別稱取硝酸鐵和磷酸,溶于去離子水中,配制成鐵離子濃度為0.2mol/L、磷酸根離子濃度為0.2mol/L的溶液稱作A溶液;配制0H-濃度為0.6mol/L的氫氧化鈉溶液,稱作B溶液;
[0036](2)將A溶液和B溶液同時加入到反應釜中,控制反應釜中的溫度在50°C,PH =3,攪拌反應15h,得到由亞微米微晶團聚而成的微米級球形磷酸鐵,洗滌干燥后得到白色球形磷酸鐵粉末作為球形磷酸鐵前驅體;通過圖1所示的磷酸鐵前驅體SEM圖可以看出,球形磷酸鐵前驅體具有粒度分布及顆粒結構可控的特點;
[0037]步驟2、流變相法混合制作流變體的過程
[0038]按照摩爾比L1:Fe = 1:1的比例,分別稱取碳酸鋰和步驟1制成的球形磷酸鐵前驅體配制成混合物,稱作混合物C ;按照混合物C重量10%的比例稱取蔗糖,將蔗糖溶于蔗糖重量相等的去離子水中形成蔗糖溶液;蔗糖溶液中加入蔗糖重量5%的三聚甘油單硬脂酸脂形成乳液;將制成的混合物C加入到乳液中,在高粘度攪拌機中攪拌2h,形成均勻分散的流變體;
[0039]步驟3、材料干燥、燒結的過程
[0040]將步驟2制成的流變體在120°C的干燥箱中干燥24h,自然冷卻至室溫后形成干燥產物;將干燥產物放入氣氛燒結爐中,以0.2m3/h的流量通入氬氣,250°C保溫4h,然后升溫至700°C保溫12h,隨爐冷卻至室溫;過280目篩后,完成具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰的制作過程。通過圖2所示具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰SEM圖可以看出,球形顆粒內為亞微米級微晶,縮短了電極反應過程中鋰離子的擴散距離,提高了材料的離子導電性,并且還繼承了球形磷酸鐵前驅體的形貌結構特點;保證了大規模生產能夠穩定控制最終材料的顆粒形貌結構和粒度分布,提高了最終材料的電性能。
[0041]實施例2:
[0042]步驟1、液相沉淀法合成球形磷酸鐵前驅體的過程
[0043](1)按照摩爾比Fe:P = 1:1.5的比例分別稱取硝酸鐵和磷酸二氫鈉,溶于去離子水中,配制成鐵離子濃度為2mol/L、磷酸根離子濃度為3mol/L的溶液稱作A溶液;配制0H-濃度為9mol/L的氫氧化鈉溶液,稱作B溶液;
[0044](2)將A溶液和B溶液同時加入到反應釜中,控制反應釜中的溫度在80°C,PH =
1.5,攪拌反應12h,得到由納米微晶團聚而成的微米級球形磷酸鐵,洗滌干燥后得到白色球形磷酸鐵粉末作為球形磷酸鐵前驅體;
[0045]步驟2、流變相法混合制作流變體的過程
[0046]按照摩爾比L1:Fe = 1:1的比例,分別稱取碳酸鋰和步驟1制成的球形磷酸鐵前驅體配制成混合物,稱作混合物C ;按照混合物C重量10%的比例稱取檸檬酸,將檸檬酸溶于檸檬酸重量2倍的去離子水中形成檸檬酸溶液;檸檬酸溶液中加入檸檬酸重量5%的CITRHM形成乳液;將制成的混合物C加入到乳液中,在高粘度攪拌機中攪拌2h,形成均勻分散的流變體;
[0047]步驟3、材料干燥、燒結的過程
[0048]將步驟2制成的流變體在120°C的干燥箱中干燥24h,自然冷卻至室溫后形成干燥產物;將干燥產物放入氣氛燒結爐中,以0.2m3/h的流量通入氬氣,250°C保溫6h,然后升溫至600°C保溫12h,隨爐冷卻至室溫;過280目篩后,完成具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰的制作過程。
[0049]實施例3
[0050]步驟1、液相沉淀法合成球形磷酸鐵前驅體的過程
[0051](1)按照摩爾比Fe:P = 1:1.5的比例分別稱取硫酸鐵和磷酸二氫鈉,溶于去離子水中,配制成鐵離子濃度為2mol/L、磷酸根離子濃度為3mol/L的溶液稱作A溶液;配制0H-濃度為9mol/L的氫氧化鈉溶液,稱作B溶液;
[0052](2)將A溶液和B溶液同時加入到反應釜中,控制反應釜中的溫度在80°C,PH =1.2,攪拌反應8h,得到由納米微晶團聚而成的微米級球形磷酸鐵,洗滌干燥后得到白色球形磷酸鐵粉末作為球形磷酸鐵前驅體;
[0053]步驟2、流變相法混合制作流變體的過程
[0054]按照摩爾比L1:Fe = 1.1:1的比例,分別稱取碳酸鋰和步驟1制成的球形磷酸鐵前驅體配制成混合物,稱作混合物C ;按照混合物C重量15%的比例稱取聚乙烯醇縮丁醛,將聚乙烯醇縮丁醛溶于聚乙烯醇縮丁醛重量3倍的去離子水中形成聚乙烯醇縮丁醛溶液;聚乙烯醇縮丁醛溶液中加入聚乙烯醇縮丁醛重量5%的聚丙烯酰胺形成乳液;將制成的混合物C加入到乳液中,在高粘度攪拌機中攪拌3h,形成均勻分散的流變體;
[0055]步驟3、材料干燥、燒結的過程
[0056]將步驟2制成的流變體在100°C的干燥箱中干燥24h,自然冷卻至室溫后形成干燥產物;將干燥產物放入氣氛燒結爐中,以0.2m3/h的流量通入氬氣,300°C保溫2h,然后升溫至650°C保溫12h,隨爐冷卻至室溫;過280目篩后,完成具有均勻碳包覆層球形磷酸鐵鋰的制作過程。
[0057]實施例4
[0058]步驟1、液相沉淀法合成球形磷酸鐵前驅體的過程
[0059](1)按照摩爾比Fe:P = 1:1.2的比例分別稱取硫酸鐵和磷酸氫二銨,溶于去離子水中,配制成鐵離子濃度為4mol/L、磷酸根離子濃度為4.8mol/L的溶液稱作A溶液;配制0H-濃度為lOmol/L的氫氧化鈉溶液,稱作B溶液;
[0060](2)將A溶液和B溶液同時加入到反應釜中,控制反應釜中的溫度在100°C,PH =
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