[发明专利]一种片状二水磷酸铁的制备方法

说明书

本发明公开了一种片状二水磷酸铁的制备方法，包括以下步骤：S1、取铁源，制备成铁盐溶液；取偏铝酸盐和磷酸盐，配制成混合溶液；S2、将所述混合溶液加入到铁盐溶液中，再加入磷酸，搅拌均匀后反应制备成磷酸铁浆料；S3、将磷酸铁浆料洗涤后干燥得到所述片状二水磷酸铁。利用偏铝酸盐在磷酸铁合成过程中形成Al(OH)₃胶体，Al(OH)₃胶体的羟基对晶核的特定晶面进行吸附，使该晶面的表面能降低，进而导致该晶面的生长速度下降，而其他晶面按照正常速率生长，形成二维片状磷酸铁；本发明方案操作简便，且利用该方法制得的磷酸铁制备成磷酸铁锂时，可获得良好的电化学性能。

技术领域

本发明涉及锂电材料技术领域，具体涉及一种片状二水磷酸铁的制备方法。

背景技术

环境污染与资源枯竭是当前世界面临的两大问题，新能源汽车不使用化石能源，排放污染少，是世界各国重点推广的项目。磷酸铁锂电池材料具有比容量高、高温性能好、使用寿命长等优点，是目前新能源汽车使用的主流电池材料。但磷酸铁锂电池的缺点在于锂离子扩散系数小，导致磷酸铁锂电性能不佳。磷酸铁作为合成磷酸铁锂重要的前驱体，其结构和形貌对磷酸铁锂电化学性能影响很大。以片状的磷酸铁合成磷酸铁锂，可以缩短充放电过程中锂离子的传输距离，从而改善磷酸铁锂电池的电化学性能。然而，现有技术中的片状磷酸铁的合成工艺较为复杂，不利于工业生产应用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种片状二水磷酸铁的制备方法，能够改善磷酸铁锂电池电化学性能。

根据本发明的实施例的片状二水磷酸铁的制备方法，包括以下步骤：

S1、取铁源，制备成铁盐溶液；取偏铝酸盐和磷酸盐，配制成混合溶液；

S2、将所述混合溶液加入到铁盐溶液中，再加入磷酸，搅拌均匀后反应制备成磷酸铁浆料；

S3、将磷酸铁浆料洗涤后干燥得到所述片状二水磷酸铁。

根据本发明的一些实施例，所述铁源为铁单质、亚铁盐或铁盐；当铁源为铁单质或亚铁盐，所述铁盐溶液的配制过程为：将铁单质氧化成铁离子；当所述铁源为铁盐，所述铁盐溶液的配制过程为：将铁盐溶于水。

根据本发明的一些实施例，所述铁源为硫酸亚铁，所述铁盐溶液的配制过程为：将硫酸亚铁用酸性双氧水氧化成硫酸铁。

根据本发明的一些实施例，所述磷酸盐包括磷酸一铵或磷酸二铵中的至少一种。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S2中的搅拌速度为（150~300）rpm；优选为200rpm。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S2中混合溶液的加料时间为（25~40）min；优选为30min。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S2中的反应温度为（90~95）℃，反应时间为（2.5~4）小时。

根据本发明的一些实施例，所述偏铝酸盐与磷酸盐的添加比例为：（0.075~0.15）。

根据本发明的一些实施例，所述磷酸的加入量为：n(H₃PO₄:Fe)= （0.12-0.20）。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S3中的洗涤操作为洗涤至洗水的电导率在500μS/cm以下。