[发明专利]一种掺杂改性的磷酸铁锂正级材料的制备方法

权利要求书

1.一种掺杂改性的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：以掺杂有镁和稀土的碳酸锂为锂源，将锂源、铁源、磷源、碳源及掺杂金属化合物进行称量、混合，再加入高能球磨机中研磨3～8h，然后于70～80℃烘干即得磷酸铁锂前躯体将锂源与铁源、磷源、碳源配料、研磨，烘干获得掺杂改性的磷酸铁锂前躯体，再将前躯体焙烧处理得到磷酸铁锂正极材料产品；掺杂有镁和稀土的碳酸锂采用制备方法（一）或制备方法（二）得到：

所述的制备方法（一）是：将Li含量为300～6000mg/L的老卤进行富锂降镁处理，获得Li含量为6.0～38g/L、Mg含量为8～1740mg/L、Ca含量为1.2～50mg/L的氯化锂盐富锂溶液后，将氯化锂盐富锂溶液升温至70～95℃，在搅拌条件下加入Na₂CO₃溶液，加毕Na₂CO₃溶液，继续搅拌反应60～130min，最后经过滤、洗涤、干燥制得Li₂CO₃含量为93.9～99.4%，Mg含量为0.04～1.3%的碳酸锂产品；

制备方法（一）中掺杂稀土的方法是：在加入Na₂CO₃溶液的同时向氯化锂盐富锂溶液中缓慢滴加含有益组分稀土的稀土溶液；所述的稀土溶液为稀土元素Ce、La、Nd中的一种或多种的无机化合物溶液，亦或者是稀土元素Ce、La、Nd中的一种或多种的有机化合物溶液；所述稀土溶液中稀土的含量为5.0～80g/L，稀土在卤水电池级碳酸锂产品中的含量为：0.05～3.2%；

所述的制备方法（二）是：将以锂矿石为原料产出的硫酸锂溶液进行除杂处理，获得Li含量16～30g/L、Mg含量20～100mg/L、Ca含量2～4mg/L的硫酸锂净化液后，将温度为20～60℃硫酸锂净化液在搅拌条件下加入温度为80～90℃、溶有EDTA及聚乙二醇的Na₂CO₃溶液中，加毕硫酸锂净化液，于85～97℃继续搅拌反应30～60min，然后过滤、洗涤、干燥制得Li₂CO₃含量为93.1～99.4%，Mg含量为0.02～1.75%的碳酸锂产品；或者在获得硫酸锂净化液后，将温度为20～60℃、溶有EDTA及聚乙二醇的Na₂CO₃溶液加入温度为70～90℃的硫酸锂净化液中，加毕Na₂CO₃溶液，于85～97℃继续搅拌反应30～60min，然后过滤、洗涤、干燥制得Li₂CO₃含量为93.1～99.4%，Mg含量为0.02～1.75%的碳酸锂产品；

制备方法（二）中掺杂稀土的方法是：向硫酸锂净化液或Na₂CO₃溶液中滴加含有益组分轻稀土的稀土溶液；所述的稀土溶液为稀土元素Ce、La中的一种或多种的无机化合物溶液，或者是稀土元素Ce、La中的一种或多种的有机化合物溶液；所述稀土溶液中稀土的含量为5.0～80g/L，稀土在碳酸锂产品中的含量为：0.05～3.2wt%。

2.根据权利要求1 所述的一种掺杂改性的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂源、铁源、磷源及掺杂金属化合物按Li﹕Fe﹕P﹕M为1.00～1.05﹕1﹕1～1.03﹕0.001～0.04的摩尔比混合，其中M为掺杂金属；所述碳源按固相物料6～17%的重量比加入。

3.根据权利要求2所述的一种掺杂改性的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述掺杂金属M为Mg、Ce、La、Ti中的一种或多种。

4.根据权利要求1 所述的一种掺杂改性的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述前躯体焙烧处理是：将磷酸铁锂前躯体置于箱式焙烧炉中，在氮气保护下于660～750℃烧结7～15小时，随炉冷却至25～50℃，出炉，粉碎、过筛、包装即得磷酸铁锂正极材料产品。

5.根据权利要求1 所述的一种掺杂改性的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述的铁源选自磷酸铁或草酸亚铁。