[发明专利]锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法

权利要求书

1.锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将锂源化合物、铁源化合物和硅源化合物溶解于溶剂中，然后依次加入碳源化合物和表面活性剂，再用有机酸调节pH至4～6，得到Li-Fe-Si-C混合物；

步骤2，将步骤1得到的Li-Fe-Si-C混合物进行超临界水域反应，然后过滤、水洗至中性，最后进行喷雾干燥，即得到锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中锂源化合物中锂、铁源化合物中铁和硅源化合物中硅的摩尔比为1.95～2.1：1：1；碳源化合物的质量是最终得到的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料质量的1～20%；表面活性剂与锂源化合物的质量比为0～3：1，溶剂与锂源化合物中锂的摩尔比为100～500：1。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中超临界水域反应在反应釜中进行，反应釜的温度为180～350℃，反应时间为1～24h，保护气氛为一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气和氩气中的任一种或两种以上任意体积比的混合气体。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中喷雾干燥在喷雾干燥机中进行，干燥温度为80～220℃。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述锂源化合物为氢氧化锂、二水醋酸锂、硝酸锂、氯化锂、硫酸锂、碘化锂、叔丁醇锂、苯甲酸锂、甲酸锂、氟化锂、铬酸锂、四水柠檬酸锂、四氯铝酸锂、溴化锂、四氟硼酸锂、草酸锂、醋酸锂、磷酸二氢锂、硅酸锂、磷酸锂、氧化锂、亚硝酸锂、钼酸锂、钒酸锂中的任一种或两种以上任意摩尔比的混合物。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述铁源化合物为硫酸亚铁、碳酸亚铁、九水硝酸铁、氯化亚铁、氯化铁、柠檬酸铁、氢氧化铁、乳酸亚铁、五羟基合铁、硝酸铁、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铁、醋酸亚铁、碱式碳酸亚铁、乙二胺四乙酸亚铁、硝酸亚铁、二氟化亚铁、磷酸亚铁、碳酸铁中的任一种或两种以上任意摩尔比的混合物。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述硅源化合物为正硅酸乙酯、氮化硅、二甲基二氯硅烷、二乙基二氯硅烷、二氯硅烷、二乙基氯硅烷、二氧化硅、氟硅菊酯、氟硅橡胶、氟硅酸铵、硅油、甲基苯基硅橡胶、甲基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基硅橡胶、聚硅氧烷、氰硅橡胶、三氯甲硅烷、三乙基氯硅烷、四氟化硅、四氯化硅、一乙基三氯硅烷、乙基二氯硅烷、正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、硅酸、偏硅酸、四（1-甲基乙基）硅酸酯、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、三乙基甲硅烷、原硅酸、二硅酸、硅酸甲酯、正硅酸甲酯、四甲氧基硅烷中的任一种或两种以上任意摩尔比的混合物。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述碳源化合物为抗坏血酸、呋喃树脂、脲醛树脂、密胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲脂、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、纤维素、葡萄糖、煤沥青、石油沥青、聚丙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、面粉、地瓜粉、马铃薯粉、玉米粉、芋头粉、大米粉、碳粉、米糠粉、石墨粉、乙炔黑、炭黑、蔗糖、柠檬酸、糠醛树脂、聚对苯、苯萘二元共聚物、苯蒽二元共聚物、苯菲二元共聚物、苯萘三元共聚物、苯萘恩三元共聚物中的任一种或两种以上任意摩尔比的混合物。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池正极硅酸亚铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水、蒸馏水、乙醇、丙酮中的任一种或两种以上任意摩尔比的混合物；所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸、水杨酸、琥珀酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸、蔗糖、葡萄糖中的任一种或两种以上任意摩尔比的混合物；所述表面活性剂为聚乙烯醇、P123、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚苯乙烯磺酸钠、曲拉通S-100、聚氧乙烯壬基苯基醚、十六烷基三甲基氯化烷、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上任意摩尔比的混合物。