[发明专利]一种氟离子掺杂的磷酸铁锂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氟离子掺杂的磷酸铁锂材料，其特征在于，该氟离子掺杂的磷酸铁锂材料化学式为LiFe(PO₄)_1-xF_3x/C，其中0＜x＜0.2。

2.一种氟离子掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：将锂源、铁源、磷源与氟化物按离子的摩尔比Li⁺∶(Fe³⁺或Fe²⁺)∶PO₄^3-∶F^-＝0.97～1.05∶1∶1-x∶3x称量，其中0＜x＜0.2，加入碳源和混合介质，混合均匀，球磨混合4～10小时后置于氮气或氩气气氛中，以1～5℃/min的升温速率升温至200～450℃进行预烧结，保温2～14小时，然后以5～15℃/min的升温速度，升温至450～650℃进行煅烧，保温12～30小时；冷却至室温，研磨，即得氟离子掺杂的磷酸铁锂材料；

所述的锂源为碳酸锂、草酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂和/或氟化锂；

所述的铁源为草酸亚铁、醋酸亚铁、三氧化二铁、磷酸铁、硝酸铁和/或柠檬酸铁；

所述的磷源为磷酸、磷酸铵、磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵；

所述的氟化物为氟化锂、氟化铵、氟化钠、氟化钾和/或氟化银；

所述的碳源为可溶性淀粉、葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚丙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙炔黑和/或炭黑；

所述的混合介质为去离子水、无水乙醇、丙酮或工业酒精；

所述的混合介质的加入量为锂源、铁源、磷源、氟化物和碳源总质量的100～300％；

所述的碳源的加入量为铁源质量的5～50％。

3.一种氟离子掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：将锂源、铁源和磷源按离子的摩尔比Li⁺∶(Fe³⁺或Fe²⁺)∶PO₄^3-＝0.97～1.05∶1∶1称量，加入碳源和混合介质一起混合均匀，球磨混合4～10小时后置于氮气或氩气气氛中以1～5℃/min的升温速率升温至200～450℃进行预烧结，保温2～14小时；再将预烧结材料研磨后与氟化物按离子的摩尔比PO₄^3-∶F^-＝1-x∶3x，其中0＜x＜0.2，球磨混合1～3小时；再置于惰性气氛或还原气氛中以5～15℃/min的升温速度至450～650℃进行煅烧，保温12～30小时；冷却至室温，研磨，即得氟离子掺杂的磷酸铁锂材料；

所述的锂源为碳酸锂、草酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂和/或氟化锂；

所述的铁源为草酸亚铁、醋酸亚铁、三氧化二铁、磷酸铁、硝酸铁和/或柠檬酸铁；

所述的磷源为磷酸、磷酸铵、磷酸氢二铵和/或磷酸二氢铵；

所述的氟化物为氟化锂、氟化铵、氟化钠、氟化钾和/或氟化银；

所述的碳源为可溶性淀粉、葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚丙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙炔黑和/或炭黑；

所述的混合介质为去离子水、无水乙醇、丙酮或工业酒精；

所述的混合介质的加入量为锂源、铁源、磷源和碳源总质量的100～300％；

所述的碳源的加入量为铁源质量的5～50％。