[发明专利]一种喷雾干燥法制备铁位掺杂的LiFePO4/C工艺

权利要求书

1.一种喷雾干燥法制备铁位掺杂的LiFePO₄/C工艺，其特征是：通过采用喷雾干燥法制备了一系列变价过渡金属 Fe 位掺杂的LiFe_1-xM_xPO₄/C（M=Co, Mn, Ni, V 和 Cu）复合材料，优化工艺表明当 V 或 Ni 的掺杂量为3%时制备的样品具有最佳的电化学性能，显著提高材料在高倍率下的比容量，而且可以显著提高材料的循环稳定性

根据权利要求1所述的一种喷雾干燥法制备铁位掺杂的LiFePO₄/C工艺，其特征是：掺杂LiFe_0.97Ni_0.07PO_4/C复合材料的制备：称取0.097mol Fe(NO₃)₃·9H₂O、0.100mol(NH₄)₂HPO₄和 25.0 g 葡萄糖溶于 40 mL 去离子水形成前驱体溶液；分别加入0.03mol 的 Ni(NO₃)₂·6H₂O搅拌完全溶解得到澄清的前驱体溶液 I；称取 0.100 mol LiOH·H₂O 溶于 25 mL 去离子水形成前驱体溶液 II；在剧烈搅拌的条件下，将前驱体溶液 II 加入到前驱体溶液 I 中得到前驱体凝胶；往前驱体凝胶中滴加浓氨水调节到 PH=6 左右得到前驱体溶胶。

2.根据权利要求1所述的一种喷雾干燥法制备铁位掺杂的LiFePO₄/C工艺，其特征是：LiFe_0.97V_0.03PO₄/C 复合材料的制备：采用V₂O₅作为 V 源（V₂O₅不溶于水），将 0.003mol V₂O₅加入 10 mL 去离子水中，再加入 2 g 柠檬酸加热至沸腾可以使V₂O₅溶解得到墨绿色的溶液，将得到的含 V 溶液加入含有0.097 molFe(NO₃)₃·9H₂O、0.100mol (NH₄)₂HPO₄和 23.0 g 葡萄糖（使得到的样品的含碳量保持在14%左右）的水溶液中得到溶液 I。

3.根据权利要求1所述的一种喷雾干燥法制备铁位掺杂的LiFePO₄/C工艺，其特征是：焙烧工艺：将上述溶液或乳液通过喷雾干燥器进行喷雾干燥得到前躯体粉末，喷雾干燥器的进口温度为 220℃，进料速度为 6 mL/min，将得到的粉末样品在高纯 N₂气氛保护下以 10℃/min 的速度升温到 750℃ 保温 10 h 得到 LiFePO₄/C样品。