[发明专利]在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法

权利要求书

1.在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将Li₂CO₃和FePO₄按摩尔比为(0.97～1.02)∶1混合成混合物；

(2)将步骤1)得到的混合物制成粉末；

(3)将步骤2)的粉末放入高温炉里，在空气气氛下加热预处理，炉腔压力为1.5×10⁵Pa，温度为600℃～700℃，预处理10～20小时；

(4)待温度降至室温时取出材料，在其表面包覆一层碳膜；

(5)将步骤4)获得的包覆有碳膜的物料移入高温炉内，在空气气氛下高温处理，其中，高温炉的压力为1.2×10⁵Pa，温度为700℃～900℃，热处理时间为10～20小时，最后降至室温，即可获得包碳的磷酸亚铁锂。

2.如权利要求1所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述步骤1)得到的混合物采用球磨罐进行碾磨。

3.如权利要求2所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述碾磨时加入酒精。

4.如权利要求1所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述步骤4)包覆一层碳膜的步骤为：待温度降至室温时取出材料，加入酒精和碳黑后重新碾磨，所述酒精为溶剂。

5.如权利要求1所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述碳膜选自炭黑、有机碳、乙炔黑、碳纤维或糖类。

6.如权利要求1所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述步骤1)得到的混合物采用喷雾干燥的方式制粉，具体步骤为：首先将Li₂CO₃和FePO₄形成的混合物配成摩尔浓度为1.5～2mol/L的溶液A，然后在该溶液A中加入增稠剂形成溶液B，接着，将溶液B在气流式喷雾干燥器内干燥成混合粉体，其中，进料溶液采用蠕动泵进样，进样速度为20～25ml/min，喷嘴气体流量由压缩空气的压力控制，在0.15MPa下产生雾化，空气进口温度为400℃-500℃，空气出口温度为200-300℃，出口空气经一级旋涡分离放空。

7.如权利要求6所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述增稠剂占溶液B的质量百分比为30％～40％。

8.如权利要求6所述的在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：所述增稠剂为聚乙二醇、聚丙烯酸或聚乙烯醇中的一种。

9.在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将Li₂CO₃、FePO₄和Mg₃(PO₄)₂按摩尔比1∶(0.96～0.99)∶1混合成混合物；

(2)将步骤1)得到的混合物制成粉末；

(3)将步骤2)的粉末放入高温炉里，在空气气氛下加热预处理，炉腔压力为1.5×10⁵Pa，温度为600℃～700℃，预处理10～20小时；

(4)待温度降至室温时取出材料，在其表面包覆一层碳膜；

(5)将步骤4)获得的包覆有碳膜的物料移入高温炉内，在空气气氛下高温处理，其中，高温炉的压力为1.2×10⁵Pa，温度为700℃～900℃，热处理时间为10～20小时，最后降至室温，即可获得包碳的磷酸亚铁锂。