一种磷酸铁锂材料的处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102332564A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102332564A(43)申请公布日2012.01.25(21)申请号201010609521.9(22)申请日2010.12.27(71)申请人东莞新能源科技有限公司地址523808广东省东莞市松山湖科技产业园区北部工业园工业西路1号申请人东莞新能源电子科技有限公司(72)发明人许金梅李伟许国成许瑞赵丰刚(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人曹玉平(51)Int.Cl.H01M4/1397(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种磷酸铁锂材料的处理方法(57)摘要本发明涉及锂离子电池技术领域，特指一种磷酸铁锂材料的处理方法，酸溶液制备、恒温搅拌处理、抽滤、清洗、真空、干燥，冷却制得处理的磷酸铁锂材料。本发明与现有的技术相比，通过采用酸溶液对磷酸铁锂进行恒温处理，有效地除去了原材料及合成过程中残留的铁杂质，减少了循环过程中铁元素的溶出，提高了材料的循环稳定性，同时发生的酸对颗粒表面层的刻蚀，提高了材料的离子导电性，提高了材料的高倍率性能。CN1023564ACCNN110233256402332577A权利要求书1/1页1.一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：由以下步骤组成：A、将磷酸铁锂粉末分散到酸溶液中；B、转移到封闭的容器中，在25℃～100℃下，恒温搅拌处理，得到黑色悬浊液；C、将黑色悬浊液冷却到室温，抽滤，用去离子水清洗，真空干燥，温度控制在80℃～200℃，水含量控制在5000ppm以下；D、冷却后研磨，得到酸处理的磷酸铁锂材料。2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：所述步骤A的酸溶液为氢氟酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：所述步骤A的酸溶液为氢氟酸。4.根据权利要求1-3意一项所述的一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：所述步骤A的磷酸铁锂材料为碳包覆的磷酸铁锂材料。5.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：所述步骤B中的黑色悬浊液为含铁的悬浊液。6.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：所述步骤B中的黑色悬浊液的pH值为6～10。7.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂材料的处理方法，其特征在于：所述步骤C控制水含量控制在5000ppm以下。2CCNN110233256402332577A说明书1/4页一种磷酸铁锂材料的处理方法技术领域：[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，特指一种磷酸铁锂材料的处理方法。背景技术：[0002]随着低碳经济的兴起，锂离子电池也正积极地朝着动力汽车和电网储能等方向积极发展，开发可快速充放电和适应动力汽车苛刻使用条件的锂离子电池成为了研究的重点。锂离子电池正极材料是决定锂离子电池发展的瓶颈，其决定着锂离子电池的性能和价格。因此，研究和开发高性能的锂离子电池正极材料已成为锂离子电池发展的关键所在。[0003]1997年Goodenough研究小组[A.K.Padhi，K.S.Nanjundaswarmy，B.Goodenough，J.electrochem.SOC，144(1997)]首次合成了磷酸铁锂，并发现该材料作为锂离子电池正极材料具有较高的理论比容量(170mAh/g)，在低倍率下充放电，其嵌脱锂效率几乎可以达到100％。磷酸铁锂与钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等正极材料相比，该材料具有最好的热稳定性(350℃仍可保持结构不变)，在电解液中具有最小的溶解度(溶解度不随温度的变化而变化)。此外，磷酸铁锂中不含贵重金属，无毒，环境友好，原料来源广泛，价格低廉。基于以上的优势，今年来该材料作为新型储能锂离子电池电极材料备受关注，尤其在动力型电池领域有较大程度的研究和应用。[0004]目前制约磷酸铁锂在大电池如混合动力汽车中应用的主要因素是较差的倍率性能，这主要是由于其具有低的电子导电率。另外，高温条件下(尤其是在大于或等于60℃时)该材料表现出了较差的循环稳定性。LiFePO4的高电子电阻的缺陷通过表面包覆和元素掺杂的方式已得到了很好的解决，(S.L.Bewlay，K.Konstantinov，G.X.Wang，S.X.Dou，H.K.Liu，Mater.Lett.58，2004，1788)如上述非专利文献所述，采用溅射高温分解技术在磷酸铁锂表面进行可以使其电子导电率提高近7个数量级。[0005]橄榄石结构磷酸铁中1D锂离子迁移通道使得该材料的电化学性能受颗粒尺寸影响较大，而且对可能造成通道堵塞的杂质和晶格堆垛缺陷很敏感。(K.Zaghi，N.Ravet，M.Gauthier，F.