[实用新型]固相配位法制备磷酸亚铁锂材料的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固相配位法制备磷酸亚铁锂材料的设备，属于化工设备领域。

背景技术

伴随着全球不可再生能源的逐渐减少和日益严峻的环境问题，开发高效、安全、清洁和可再生的新能源(绿色能源)刻不容缓，而与新能源相关的技术和材料也越来越成为社会关注的焦点。作为有效减少能量损耗或者能量转换过程中环境污染的新能源材料，其研究的突破和创新是解决能源问题的关键。锂离子电池具有输出电压高、比能量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、安全性好等特点，很自然地被用作便携设备的理想电源，因此成为世界各国电源材料研究开发的重点。

1997年由Goodenough提出的磷酸亚铁锂(LiFePO₄)材料，是一种具有良好的稳定性和电化学性能的(此处语句不同，按红色部分修改)锂离子电池正极材料；此材料无毒、对环境友好、原材料来源丰富且价格低廉、比容量高、循环稳定性极好的优点，使研究者认为其在高容量、大功率的动力电池的领域将成为最具潜力的锂离子电池正极材料。

伴随着磷酸亚铁锂材料的工业生产开发，生产工艺对此材料成本控制、产能提高和性能保证等方面的影响越发巨大。固相配位方法利用了绿色环保的固相反应作为工艺的基础，但是传统的固相反应方法中通常需要高强度的球磨过程和长时间的离子扩散以达到均匀分散，固相配位则在固相反应中加入配位作用。配位作用是利用具有多点配位缩合能力的羧酸根、磺酸根、铵根、酒石酸根、氰根、硫氰根等易分解有机骨架，在一定的溶剂中可以实现溶解，形成的具有配位作用的反应点会与固相反应的原料离子产生配位作用，更好的利用溶液的流动性将反应离子均匀分散在整个反应体系，达到促进球磨和扩散的目的，这样传统的固相反应设备(此处固相配位，换为固相反应)也并不适用。

因此固相配位的制备方法具有离子分散均匀、易形成多孔形貌的独特优点，能较好的获得膨松、多孔、适当比表面积和振实密度的锂离子电池材料。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种固相配位法制备磷酸亚铁锂材料的设备，用固相配位法制备磷酸亚铁锂材料，结构简单，操作方便。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种固相配位法制备磷酸亚铁锂材料的设备，其特征在于包括：循环球磨机、物料泵、真空干燥釜、回收储液罐、冷却器、真空泵和气氛保护井式炉，循环球磨机出料口通过管路连接物料泵，物料泵通过管路连接真空干燥釜的进料口，真空干燥釜上端的气相出口通过管路连接溶剂回收装置，同时设置与真空干燥釜相匹配的气氛保护井式炉。

真空干燥釜为常规使用的真空干燥釜，外壁设置加热层，使用水对其釜体进行加热，并设置有搅拌器，釜体底部设置有出料口。

气氛保护井式炉为常规的气氛保护井式炉，顶部设置有上层顶盖，炉体外壁设置有加热层，炉体下端设置有气氛进气口，炉体上端设置有气氛出气口。

所述的溶剂回收装置由回收储液罐、冷却器和真空泵组成。

所述的回收储液罐顶部设置有进气口，回收储液罐侧壁上部设置有气相出口，气相出口通过管路连接冷却器，冷却器另一端连接真空泵。

冷却器使用水冷却，下端设置有进水口，上端设置有出水口。

所述的回收储液罐底部设置有溶剂出口。

所述的真空泵为水环式真空泵。

使用时，首先将固体物料和溶剂加入到循环球磨机中，在循环球磨机中混合，形成混合浆料，然后通过物料泵输送到真空干燥釜内进行干燥，干燥过程中溶剂会逐渐气化，气化后的溶剂在真空泵的作用下通过真空干燥釜上端的气相出口进入回收液储罐，然后通过回收液储罐进入冷却器，在冷却器中进行冷凝，冷凝后的溶剂回流到回收液储罐中，通过设置在回收液储罐底部的溶剂出口排出，进行循环利用；干燥后的物料通过真空干燥釜出料口进入气氛保护井式炉中进行热处理，通过气氛保护井式炉在气氛保护下的热处理得到产品。

本实用新型的有益效果是：提供了一种新型的固相配位法制备磷酸亚铁锂材料的设备，本设备结构简单，操作方便，溶剂可以回收领域，节约了生产成本；本设备生产效率高，设备运行率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中1为搅拌机体；2为物料泵；3为真空干燥釜；4为回收储液罐；5为冷却器；6为真空泵；7为气氛保护井式炉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：