[发明专利]碳包覆磷酸铁锂的制备方法

权利要求书

1.碳包覆磷酸铁锂的制备方法，主要包括如下工艺步骤：

（1）制备磷酸铁锂固体；

（2）磷酸铁锂固体中加入多巴胺、丙烯腈中的任意一种或多种，并充分混合均匀，多巴胺、丙烯腈总质量与磷酸铁锂的前驱体固体的重量比值为10~15wt%；

（3）如果磷酸铁锂前驱体固体中仅加入多巴胺，则在550~700℃的惰性气氛炉中恒温焙烧3~6h；如果磷酸铁锂的前驱体固体中加入了丙烯腈，则先于惰性气氛炉中热处理，即300~450℃恒温3~5h，再在700~800℃高温下焙烧4~8h；

（4）得到最终产品为碳包覆磷酸铁锂。

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：磷酸铁锂的前驱体固体的制备方法为：将氢氧化锂与磷酸按质量摩尔比为Li：P=（2.5~3）：1进行混合反应，待反应完后，加入氢氧化锂溶液，使混合液的PH值达到11~13；再向混合液中加入硫酸亚铁，摩尔比为Fe：P=1：1；反应完成后，经过滤、洗涤、干燥，即为磷酸铁锂LiFePO₄前躯体。

3.根据权利要求2所述的碳包覆磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：加入硫酸亚铁的混合液在150~220℃的温度下恒温1~12h。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的碳包覆磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：利用湿法所得的磷酸铁锂固体焙烧前在80~120℃下干燥，至磷酸铁锂固体中水分质量含量不超过10%。

5.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：磷酸铁锂固体的制备方法为：以FeC₂O₄·2H₂O，Li₂CO₃和NH₄H₂PO₄为原料，按照1:0.51:1摩尔量混合，并球磨反应。

6.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中磷酸铁锂的前驱体固体中加入多巴胺、丙烯腈中的一种或多种的混合方式包括：磷酸铁锂固体与多巴胺溶液搅拌至混合均匀；磷酸铁锂固体与多巴胺溶液超声波振荡混合；磷酸铁锂固体与丙烯腈加入PEG助溶剂后超声波振荡混合或者球磨混合。

7.根据权利要求5或6所述的碳包覆磷酸铁锂的制备方法，其特征在于：球磨速率为350~550r/min，球磨时间为6~10h，球与物料质量比不低于15~30：1。