[发明专利]一种负极材料焦磷酸铁的制备方法

说明书

一种负极材料焦磷酸铁的制备方法。首先，以醇为溶剂、以可溶性铁盐和焦磷酸为原料反应，制得焦磷酸铁复合物；然后，在惰性气体氛围下，烧结焦磷酸铁复合物，得所述负极材料焦磷酸铁。本发明制备方法创造性地合成了焦磷酸铁材料，并且直接采用了少有人选用的焦磷酸作为原料，所述方法简便，原料易得，经济实惠，适宜大规模生产；所述负极材料焦磷酸铁具有优良的电化学性能，为新能源储备材料领域拓展了良好前景。

技术领域

本发明涉及电池负极材料领域，具体涉及一种负极材料焦磷酸铁的制备方法。

背景技术

当今世界，随着化石燃料的燃烧带来的环境污染以及全球变暖问题日趋严重，各国都在将基于化石燃料的经济模式向基于新能源为基础的经济模式转变，发展可再生能源和清洁能源是我国经济和社会发展的一项重大战略任务。社会的高速发展对高安全性、低成本储能技术的需求迫在眉睫。锂离子电池被认为是满足这些需求的最有希望的能量存储技术之一，并已经成功的应用在了便携式电子设备、插电式混合动力汽车和纯电动汽车中，有效的减少了城市运输过程中产生的二氧化碳排放量。

锂离子电池是一种通过化学反应将化学能转变为电能的装置，是能源储存与转化的重要方式之一，几乎在各领域均得到了广泛的应用，是缓解当今能源危机以及减少环境污染的重要产品。在二次电池中，锂离子电池由于具有工作电压高、循环寿命长、容量大、体积小、自放电小、无记忆效应及绿色环保污染少等优点，迅速成为当今便携式电子产品可充电源的首选。对于锂离子电池而言，负极材料对其容量具有决定性的作用，并与电池的成本、安全性能息息相关，负极材料己成为制约锂离子电池整体性能进一步提高的关键因素。因此，新型锂离子电池负极材料的开发显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供一种新型负极材料焦磷酸铁的制备方法，该方法制备的焦磷酸铁可应用于能源储备领域，具有良好的电化学性，这也是焦磷酸铁被首次应用于能源储备领域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种负极材料焦磷酸铁的制备方法，首先，以醇为溶剂、以可溶性铁盐和焦磷酸为原料反应，制得焦磷酸铁复合物；然后，在惰性气体氛围下，烧结焦磷酸铁复合物，得所述负极材料焦磷酸铁。

优选的，所述醇选自甲醇、乙醇、乙二醇和异丙醇中的一种或多种，所述醇中的含水量不超过 1%。焦磷酸接触水会水解为磷酸，导致生成磷酸铁，造成物相不纯。

优选的，所述可溶性铁盐中的铁元素与焦磷酸的物质的量比为1:0.5~3；优选为1:0.8~1.5

优选的，所述可溶性铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、乙酸亚铁和硝酸亚铁及它们的水合物中的一种或多种；优选硫酸亚铁

优选的，所述反应的温度为0~80℃；优选25~50℃。

优选的，所述反应的时间为0.1~12h，优选0.5~4h。

优选的，所述烧结的温度为400~600℃；优选500~550℃

优选的，所述烧结的时间为2~10h；优选5~8h。

优选的，所述烧结时的升温速率为5℃/min。

优选的，所述负极材料焦磷酸铁的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）预热焦磷酸，取焦磷酸溶于醇中形成焦磷酸溶液，加入氯化铁的醇溶液形成反应体系，搅拌反应10min~30min，固液分离，洗涤，干燥，得焦磷酸铁复合物；

（2）在惰性气体氛围下，取步骤（1）所得的焦磷酸铁复合物，在400~600℃℃下烧结4~6h。

优选的，所述预热的温度为70~100℃；优选75~95℃。