[发明专利]锂电池电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂电池电极材料的制备方法，其包括以下步骤：

提供一钒源、铁盐和一磷源，将所述钒源、铁盐和磷源溶于一溶剂中，以形成一混合液；

在上述混合的过程中，调节该混合液的PH值为1.5～5，使该混合液发生反应以形成钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒；

提供一锂源溶液和一还原剂，将该锂源溶液、上述钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒和还原剂均匀混合，以形成一混合浆料；

干燥并热处理该混合浆料，从而形成钒掺杂的磷酸铁锂电极材料。

2.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述钒源中钒元素的摩尔分数为所形成的钒掺杂的磷酸铁锂电极材料的1％～8％。

3.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，按照钒元素与铁元素的摩尔数之和与磷元素的摩尔数之比为1∶0.8～1∶1.2的比例将所述钒源、铁盐和磷源溶于所述溶剂中。

4.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，控制所述钒源、铁盐和磷源形成的混合液的反应温度为25℃～50℃，反应时间为40分钟至2小时。

5.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，进一步向所述钒源、铁盐和磷源形成的混合液中添加多个微颗粒填料，并使该多个微颗粒填料与上述混合液均匀混合。

6.如权利要求5所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述微颗粒填料由不溶于上述溶剂且不与上述铁盐和磷源发生反应的硬质材料组成。

7.如权利要求6所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述微颗粒填料的材料为陶瓷、石英及玻璃中的一种或者几种。

8.如权利要求5所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，该微颗粒填料的颗粒直径为20微米～1毫米。

9.如权利要求5所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，该多个微颗粒填料的体积占上述混合液的体积的15％～50％。

10.如权利要求5所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，采用搅拌方式使所述混合液和多个微颗粒填料均匀混合。

11.如权利要求10所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌功率为50～60瓦/升。

12.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述钒源为偏钒酸铵、五氧化二钒、二氧化钒或四氯化钒等。

13.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂为碳热还原剂。

14.如权利要求13所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，按照锂元素、磷元素与碳元素的摩尔比为1∶1∶1～1.2∶1∶1.3的比例将该锂源溶液、上述钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒和碳热还原剂均匀混合。

15.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，在形成钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒之后，进一步包括在一惰性气体的氛围下，在400℃～700℃的温度范围内加热所述钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒2小时～24小时，从而形成无水的钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒的步骤。

16.如权利要求1所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，热处理该混合浆料的方法为：在一惰性气体的氛围中，在500℃～850℃的温度下加热所述混合浆料8小时～40个小时。

17.一种锂电池电极材料的制备方法，其包括以下步骤：

提供一钒源、一铁盐和一磷源，并将该钒源、铁盐和磷源按照钒元素与铁元素的摩尔数之和与磷元素的摩尔数之比为1∶0.8～1∶1.2的比例溶于一溶剂中以形成一混合液；

将上述混合液按照100毫升/小时～150毫升/小时的流量连续输入到一反应器中；

调节该混合液的PH值为1.5～5，反应器的温度为25℃～50℃，混合液在反应器中的反应时间为40分钟至2小时，从而形成钒掺杂的磷酸铁前驱体颗粒；

提供一锂源溶液和一碳热还原剂，将该锂源溶液、上述磷酸铁前驱体颗粒和碳热还原剂按照锂元素、磷元素与碳元素的摩尔比为1∶1∶1～1.2∶1∶1.3的比例均匀混合，以形成一混合浆料；

干燥并热处理该混合浆料。

18.如权利要求17所述的锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，进一步向所述混合液中添加多个微颗粒填料，并使该多个微颗粒填料与上述混合液均匀混合。