本發(fā)明涉及用于制備磷酸鐵鋰納米粉末的方法。

背景技術(shù)：
隨著移動裝置技術(shù)的發(fā)展和消費的提高，對于作為電源的二次電池的需要突然提高。在這些二次電池中，具有高能量密度和電壓、長循環(huán)壽命和低自放電率的鋰二次電池被商品化并且被廣泛使用。普通鋰二次電池使用鋰鈷氧化物(LiCoO2)作為正極(cathode)活性材料的主要組份。然而，由于含有鋰的鈷氧化物不穩(wěn)定且昂貴，所以難以大量制造包含其的鋰二次電池。近來，磷酸鐵鋰(LiFePO4)化合物被視為用于鋰二次電池的適當(dāng)?shù)恼龢O活性材料，所述磷酸鐵鋰化合物具有相對于鋰約3.5V的電壓、3.6g/cm3的高體積密度和170mAh/g的理論容量，以及良好的高溫穩(wěn)定性，且比鋰鈷氧化物便宜。作為制造磷酸鐵鋰化合物的方法，已知的為固態(tài)反應(yīng)法或液態(tài)反應(yīng)法如水熱合成法或超臨界水熱合成法。近來，開發(fā)出了使用非水溶劑如乙二醇或二乙二醇作為反應(yīng)溶劑的醇熱合成法。根據(jù)水熱合成法和超臨界水熱合成法，磷酸鐵鋰納米粉末的制備是在高溫和高壓條件下進(jìn)行的，這引起安全性問題。另外，根據(jù)醇熱合成法，磷酸鐵鋰納米粉末的粒度和粒度分布的控制可能是困難的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
技術(shù)問題本發(fā)明的一方面提供一種使用新型反應(yīng)溶劑以解決上述限制的用于制備磷酸鐵鋰納米粉末的方法，與普通的水熱合成法、超臨界水熱合成法或醇熱合成法相比，通過該方法可以在相對低的壓力條件下進(jìn)行反應(yīng)。因此，可以不使用高溫/高壓反應(yīng)器，使得可以確保過程安全性和經(jīng)濟可行性，同時可以獲得均勻的粒度，且可以控制粒度分布。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于制備磷酸鐵鋰納米粉末的方法，所述方法包括：(a)通過將鋰前體、鐵前體和磷前體添加到反應(yīng)溶劑中制備混合物溶液；和(b)將該反應(yīng)混合物置于反應(yīng)器中并且進(jìn)行加熱從而在1巴～10巴的壓力條件下形成磷酸鐵鋰納米粉末。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供通過所述方法制備的磷酸鐵鋰納米粉末和包含其的正極活性材料。根據(jù)本發(fā)明的還另一個方面，提供包含正極活性材料的正極和包含該正極的鋰二次電池。有益效果根據(jù)用于制備本發(fā)明的磷酸鐵鋰納米粉末的方法，與普通的水熱合成法、超臨界水熱合成法和醇熱合成法相比，可以在相對低的壓力條件下進(jìn)行反應(yīng)，使得可以不使用高溫/高壓反應(yīng)器，且因此可以確保過程安全性和經(jīng)濟可行性，同時可以獲得均勻的粒度，并且可以控制粒度分布。包含由此制備的磷酸鐵鋰納米粉末作為正極活性材料的鋰二次電池具有良好的容量和穩(wěn)定性。附圖說明圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例1a和1b)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的X-射線衍射(XRD)圖；圖2說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式(實施例1a和1b)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片；圖3說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例1b)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的粒度分布圖；圖4說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例1c)制備的碳涂布的磷酸鐵鋰納米粉末的透射式電子顯微鏡(TEM)照片；圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例2)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的X-射線衍射(XRD)圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例2)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片；圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例3)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的X-射線衍射(XRD)圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式(實施例3)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片；圖9為根據(jù)一個比較實施方式(比較例1)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的X-射線衍射(XRD)圖；以及圖10為根據(jù)一個比較實施方式(比較例1)制備的磷酸鐵鋰納米粉末的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片；具體實施方式下面將對本發(fā)明的例示性實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。本發(fā)明中，提供在相對低的壓力條件下使用新型反應(yīng)溶劑制備磷酸鐵鋰納米粉末的方法從而解決在水熱合成法、超臨界水熱合成法或醇熱合成法中所引起的安全性問題和高成本，其中在水熱合成法、超臨界水熱合成法或醇熱合成法中在高溫/高壓條件下進(jìn)行反應(yīng)，因而使用高溫/高壓反應(yīng)器(例如高壓釜)。根據(jù)本發(fā)明，與普通水熱合成法、超臨界水熱合成法或醇熱合成法相比，可以大大提高過程安全性和經(jīng)濟可行性，且可以獲得具有均勻粒度的磷酸鐵鋰納米粉末。在用于實現(xiàn)本發(fā)明的一方面的實施方式中，提供一種用于制備磷酸鐵鋰納米粉末的方法，所述方法包括：(a)通過將鋰前體、鐵前體和磷前體添加到反應(yīng)溶劑中制備混合物溶液；和(b)將該反應(yīng)混合物置于反應(yīng)器中并且進(jìn)行加熱從而在1巴～10巴的壓力條件下形成磷酸鐵鋰納米粉末。本發(fā)明的另一個實施方式中，該方法可以還包括(c)對由此制備的磷酸鐵鋰納米粉末進(jìn)行熱處理從而在納米粉末的單個粒子的一部分或全部表面上形成涂層。首先，制備鋰前體、鐵前體和磷前體并加入到反應(yīng)溶劑中從而制備均勻的混合溶液(步驟(a))。由此添加的鋰前體可以為選自如下中的至少一種：醋酸鋰二水合物(CH3COOLi·2H2O)、氫氧化鋰一水合物(LiOH·H2O)、氫氧化鋰(LiOH)、碳酸鋰(Li2CO3)、磷酸鋰(Li3PO4)、磷酸鋰十二水合物(Li3PO4·12H2O)和草酸鋰(Li2C2O4)，及它們的混合物。添加的鐵前體可以為選自如下中的至少一種：檸檬酸鐵(FeC6H5O7)、檸檬酸鐵水合物(FeC6H5O7·nH2O)、硫酸亞鐵七水合物(FeSO4·7H2O)、草酸鐵(II)二水合物(FeC2O4·2H2O)、乙酰丙酮鐵(Fe(C5H7O2)3)、磷酸鐵二水合物(FePO4·2H2O)和氫氧化鐵(FeO(OH))，及它們的混合物。添加的磷前體可以為選自如下中的至少一種：磷酸三銨三水合物((NH4)3PO4·3H2O)、磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)、磷酸二氫銨(NH4H2PO4)和磷酸(H3PO4)，及它們的混合物。同時，對于形成混合物溶液期間的鋰前體、鐵前體和磷前體的混合比沒有特別限制，且可以為例如0.1～10：1：0.1～10摩爾比。另外，基于1重量份的反應(yīng)溶劑，可以添加約0.005重量份～1重量份的鐵前體，且考慮鐵前體的量，可以以相應(yīng)的摩爾比添加鋰前體和磷前體。在制備混合物溶液期間，可以進(jìn)一步進(jìn)行攪拌步驟，使得可以將鋰前體、鐵前體和磷前體均勻地分散在反應(yīng)溶劑中。同時，反應(yīng)溶劑可以為丁二醇溶劑，其為非水性溶劑并且具有相對高的沸點。在本發(fā)明的實施方式中，所述反應(yīng)溶劑可以包含選自1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇及它們的異構(gòu)體中的至少一種。1,2-丁二醇的沸點約為195℃，1,3-丁二醇的沸點約為204℃，1,4-丁二醇的沸點約為235℃，且2,3-丁二醇的沸點約為177℃。已經(jīng)證實了，至少在約150℃的溫度條件下合成磷酸鐵鋰納米粉末。即，當(dāng)使用上述反應(yīng)溶劑制備磷酸鐵鋰納米粉末時，可以在低于或等于反應(yīng)溶劑的沸點的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，且可以降低反應(yīng)溶劑的蒸發(fā)程度。因此，與普通的水熱合成法相比，可以顯著抑制由于溶劑在反應(yīng)進(jìn)行期間的蒸發(fā)而導(dǎo)致的壓力升高。因此，可以提高整個過程的安全性。另外，由于上述溶劑為非水性的，所以在不使用單獨的還原劑的情況下就可以解決鐵氧化的問題。然后，將混合物溶液置于反應(yīng)器中并且在1巴～10巴的壓力條件下加熱從而制備磷酸鐵鋰納米粉末(步驟(b))。反應(yīng)器可以為通常使用的反應(yīng)器且可以為開放型反應(yīng)器或連接至回流設(shè)備的密閉型反應(yīng)器(其中壓力不高)，但不限于此。即，步驟(b)中的壓力條件不特別地需要可承受特別高的溫度和高壓的耐壓容器。因此，不同于其中需要使用耐壓容器制備磷酸鐵鋰納米粉末的普通的水熱合成法(至少約100巴)、超臨界水熱合成法(至少約220巴)或醇熱合成法(約10巴～約100巴)，本發(fā)明的方法不需要耐高壓的反應(yīng)器，從而提高過程的安全性和經(jīng)濟可行性。同時，以上步驟(b)可以在至少150℃(150℃為合成磷酸鐵鋰納米粉末的最低溫度)并且可以在低于或等于所用的反應(yīng)溶劑的沸點的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。例如，當(dāng)本發(fā)明所用的反應(yīng)溶劑為1,2-丁二醇時，以上步驟(b)可以在150℃～195℃下進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)溶劑為1,3-丁二醇時，以上步驟(b)可以在150℃～204℃下進(jìn)行。另外，當(dāng)本發(fā)明所用的反應(yīng)溶劑為1,4-丁二醇時，以上步驟(b)可以在150℃～235℃下進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)溶劑為2,3-丁二醇時，以上步驟(b)可以在150℃～177℃下進(jìn)行。即，所述反應(yīng)在用于合成磷酸鐵鋰納米粉末的最低溫度與小于或等于反應(yīng)溶劑的沸點的溫度之間的溫度下進(jìn)行，且使反應(yīng)溶劑的蒸發(fā)減緩。因此，與普通合成法等相比，可以抑制因溶劑的蒸發(fā)而造成的反應(yīng)器的壓力升高。同時，在進(jìn)行以上步驟(b)期間，反應(yīng)器中的壓力為1巴～10巴。與普通的水熱合成法(至少約100巴)、超臨界水熱合成法(至少約220巴)或醇熱合成法(約10巴～約100巴)的壓力相比，所述壓力相對較低，考慮到過程的安全性和經(jīng)濟可行性，這提供了更好的效果。以上步驟(b)的處理時間可以根據(jù)所用的反應(yīng)溶劑和反應(yīng)溫度而改變。在本發(fā)明的實施方式中，當(dāng)使用1,4-丁二醇作為反應(yīng)溶劑時，以上步驟(b)可以在150℃～235℃的溫度下進(jìn)行1小時～72小時，更特別地，可以在180℃～235℃的溫度下進(jìn)行1小時～48小時。在完成步驟(b)之后，可合成磷酸鐵鋰納米粉末粒子，且可以連續(xù)進(jìn)行洗滌步驟和干燥步驟以回收步驟(b)中合成的磷酸鐵鋰納米粉末粒子。洗滌步驟中的洗滌方法沒有特別限制，且可以通過使用丙酮和甲醇連續(xù)進(jìn)行。干燥步驟中的干燥方法沒有特別限制，且可以在20℃～160℃的溫度下進(jìn)行2小時～40小時?？梢詫νㄟ^該過程合成的磷酸鐵鋰納米粉末進(jìn)行熱處理從而在粉末的單個粒子的一部分或全部表面上形成涂層(步驟(c))?？梢酝ㄟ^熱處理進(jìn)行以上的步驟(c)。所述熱處理沒有特別限制且可以通過加熱至例如400℃～900℃的溫度進(jìn)行所述熱處理。通過熱處理，可以在粒子的一部分或全部表面上形成碳涂層或由玻璃狀鋰化合物構(gòu)成的涂層。當(dāng)涂層為碳涂層時，涂層的前體可以為使用之后殘留在粒子表面上的反應(yīng)溶劑。特別地，在進(jìn)行干燥步驟之后，使用的反應(yīng)溶劑可以殘留在粒子表面上，且可以在400℃～900℃溫度下的熱處理期間被碳化，從而在粒子表面上形成碳涂層。可以使用單獨的有機化合物作為碳涂層的前體，對用于在磷酸鐵鋰納米粉末粒子表面上形成碳涂層的單獨的有機化合物的添加步驟沒有特別限制。在本發(fā)明的實施方式中，所述有機化合物可以與溶劑和鋰前體、鐵前體和磷前體一起混合并且反應(yīng)從而在形成磷酸鐵鋰粒子期間，在粒子表面上形成碳涂層。在另一個實施方式中，鋰前體、鐵前體和磷前體與溶劑混合并且反應(yīng)從而形成磷酸鐵鋰粒子，然后，添加有機化合物并進(jìn)行混合和熱處理從而在粒子表面上形成碳涂層。在進(jìn)一步另一個實施方式中，鋰前體、鐵前體和磷前體與溶劑混合并且反應(yīng)從而形成磷酸鐵鋰粒子，且進(jìn)行洗滌和干燥過程。之后，添加有機化合物并進(jìn)行混合和熱處理從而在粒子表面上形成碳涂層。所述有機化合物沒有特別限制，且可以為選自如下中的至少一種：葡萄糖、蔗糖、半乳糖、果糖、乳糖、淀粉、甘露糖、核糖、己醛糖、己酮糖，及它們的組合物。當(dāng)涂層為玻璃狀鋰化合物涂層時，對所述涂層沒有特別限制，且可以為例如磷酸鋰類非晶質(zhì)涂層。在這種情況下，前體材料可以為鋰前體和磷前體，且可以為另外的鋰化合物和磷化合物。在該步驟中在粒子表面上形成的碳涂層或玻璃狀鋰化合物涂層的厚度沒有特別限制，且可以為例如小于或等于10nm。由于磷酸鐵鋰粉末的導(dǎo)電性低，所以通過在由此制備的微小的磷酸鐵鋰粉末粒子的一部分或全部表面上形成碳涂層或包含玻璃狀鋰化合物的涂層可以提高磷酸鐵鋰粉末的導(dǎo)電性。通過一系列上述步驟制備的磷酸鐵鋰納米粉末粒子可以具有橄欖石結(jié)構(gòu)。通過改變鋰前體、鐵前體或磷前體或者調(diào)整工藝參數(shù)(如反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等)可以控制所述粒子的粒度和粒度分布。例如，當(dāng)使用醋酸鋰作為鋰前體時，可降低磷酸鐵鋰粒子的尺寸。此外，當(dāng)反應(yīng)溫度提高或反應(yīng)時間延長時，可能會增加磷酸鐵鋰的尺寸。通過上述方法制備的磷酸鐵鋰納米粉末的粒度(下文中將稱為粒徑)沒有特別限制，且可以為例如30nm～300nm。所述粒度分布沒有特別限制，且可以為例如低于或等于粒徑的平均值的50％。鋰二次電池的制備本發(fā)明中，可以提供正極活性材料，所述正極活性材料包含具有橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰納米粉末。除了磷酸鐵鋰粉末以外，所述正極活性材料可以選擇性地還包含導(dǎo)電劑、粘合劑和填料。導(dǎo)電劑可以包括具有導(dǎo)電性且不會在電池中引起化學(xué)變化的任何材料而無特別限制，且可以包括石墨如天然石墨和合成石墨；炭黑類材料如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、爐黑、燈黑和熱裂法炭黑；導(dǎo)電纖維如碳纖維和金屬纖維；金屬粉末如氟化碳粉末、鋁粉末和鎳粉末；導(dǎo)電晶須如氧化鋅和鈦酸鉀；導(dǎo)電金屬氧化物如二氧化鈦；和導(dǎo)電材料諸如聚亞苯基衍生物。通常，基于包含正極活性材料的混合物的總量，可以包含1重量％～30重量％的導(dǎo)電劑。粘合劑可以為有助于活性材料與導(dǎo)電劑之間的結(jié)合并有助于與集電器的結(jié)合的任何組分而無特別限制，且可以包括例如聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、淀粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-雙烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡膠、氟橡膠和多種共聚物等。通常，基于包含正極活性材料的混合物的總量，可以包含1重量％～30重量％的粘合劑。填料為抑制電極膨脹的組分并且可以進(jìn)行選擇性地使用。填料可以為在電池中不引起化學(xué)變化的任何纖維材料而無特別限制，且可以包括例如烯烴類聚合物如聚乙烯和聚丙烯；以及纖維材料如玻璃纖維和碳纖維。另外，在本發(fā)明的一個實施方式中，提供了通過在集電器上涂布正極活性材料而獲得的用于鋰二次電池的正極。用于鋰二次電池的正極可通過例如如下進(jìn)行制造：將正極活性材料溶于溶劑中從而制造漿料，將所述漿料涂布在集電器上，進(jìn)行干燥和壓制。正極集電器可以為具有導(dǎo)電性且不引起電池的化學(xué)變化的任何材料而無特別限制，且可以包括例如不銹鋼；鋁；鎳；鈦；燒結(jié)碳；或經(jīng)碳、鎳、鈦、銀等進(jìn)行表面處理的鋁或不銹鋼材料。通常，所述集電器的厚度可以為3μm～500μm，且可以在集電器的表面上形成微小的壓花，從而提高正極活性材料的粘著性。可以將諸如膜、片、箔、網(wǎng)、多孔材料、泡沫材料和無紡布等的多種形狀用作集電器。另外，在本發(fā)明的實施方式中，提供鋰二次電池，其包含含有正極活性材料的正極、負(fù)極(anode)、隔膜和含鋰鹽的非水電解質(zhì)。通過例如將包含負(fù)極活性材料的負(fù)極混合物涂布在負(fù)極集電器上并進(jìn)行干燥可以制造負(fù)極。在負(fù)極混合物中，根據(jù)需要可以包含上述組份諸如導(dǎo)電劑、粘合劑和填料。負(fù)極集電器可以為具有高導(dǎo)電性且不引起電池的化學(xué)變化的任何材料而無特別限制，且可以包括例如銅；不銹鋼；鋁；鎳；燒結(jié)碳；或經(jīng)碳、鎳、鈦、銀等進(jìn)行表面處理的銅或不銹鋼材料；以及鋁-鎘合金。同時，所述集電器的厚度可以為3μm～500μm，且如同正極集電器，可以在集電器的表面上形成微小的壓花，從而提高負(fù)極活性材料的粘著性?？梢詫⒅T如膜、片、箔、網(wǎng)、多孔材料、泡沫材料和無紡布等的多種形狀用作集電器。所述隔膜被置于所述正極和所述負(fù)極之間，且可以使用具有高的離子透過率和高機械強度的絕緣薄膜。隔膜的孔徑通常可以為0.01μm～10μm，其厚度通?？梢詾?μm～300μm。隔膜可以包含耐化學(xué)性和疏水性的烯烴類聚合物諸如聚丙烯；通過使用玻璃纖維或聚乙等形成的片或無紡布。當(dāng)將固體電解質(zhì)諸如聚合物用作電解質(zhì)時，固體電解質(zhì)還可以起隔膜的作用。含鋰鹽的非水電解質(zhì)包含電解質(zhì)和鋰鹽，且所述電解質(zhì)可以包含非水性有機溶劑或有機固體電解質(zhì)。非水性有機溶劑可以包括例如非質(zhì)子有機溶劑，如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁內(nèi)酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲亞砜、1,3-二氧戊環(huán)、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環(huán)、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環(huán)衍生物、環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸亞丙酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、丙酸乙酯等。有機固體電解質(zhì)可以包括例如聚乙烯衍生物、聚環(huán)氧乙烷衍生物、聚環(huán)氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚攪拌賴氨酸、聚酯硫醚、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯和含離子解離基團(tuán)的聚合物。所述鋰鹽可以包括易溶于非水電解質(zhì)中的材料諸如LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷鋰、低級脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰和酰亞胺(imide)等。另外，電解質(zhì)可還包含(為了提高充放電性能和阻燃性能等)例如吡啶、亞磷酸三乙酯、三乙醇胺、環(huán)醚、乙二胺、正甘醇二甲醚、六磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫、醌亞胺染料、N-取代的唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁等?？梢赃€包含含鹵素的溶劑如四氯化碳和三氟乙烯等從而賦予不燃性，且可以還包含二氧化碳?xì)怏w從而提高高溫儲存性能。如上所述，與普通的水熱合成法、超臨界水熱合成法或醇熱合成法相比，通過使用新型反應(yīng)溶劑作為非水溶液，可以在相對較低的壓力條件下進(jìn)行本發(fā)明的用于制備磷酸鐵鋰納米粉末的方法。因此，可以不需要高溫/高壓反應(yīng)器，且可以確保過程安全性和經(jīng)濟可行性，可以獲得均勻的粒徑，且可以容易地制備粒度分布被控制的磷酸鐵鋰納米粉末。另外，包含由此制備的磷酸鐵鋰納米粉末作為正極活性材料的鋰二次電池可以具有良好的容量和穩(wěn)定性。實施例以下將對本發(fā)明的例示性實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。然而，本發(fā)明可以以不同的形式體現(xiàn)且不應(yīng)限于文中提出的實施方式。更確切地，提供這些實施方式使得本公開將會完全且完整，且將會將本發(fā)明的概念的范圍完整傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。實施例1a和1b將14.4g氫氧化鋰(LiOH)、147g檸檬酸鐵(FeC6H5O7)和58.8g磷酸(H3PO4)加入3L1,4-丁二醇中并且充分?jǐn)嚢鑿亩苽浠旌衔锶芤骸⒔?jīng)充分?jǐn)嚢璧幕旌衔锶芤褐糜?00ml反應(yīng)器中并且在200℃下分別反應(yīng)24小時(實施例1a)和72小時(實施例1b)。反應(yīng)完成之后，將剩余的反應(yīng)物冷卻并用丙酮和甲醇連續(xù)洗滌。洗滌之后，用真空干燥箱對產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在洗滌和干燥完成后，利用X-射線衍射光譜儀和掃描式電子顯微鏡對由此獲得的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析。確認(rèn)了所述反應(yīng)產(chǎn)物為具有100nm±30nm的粒徑的純橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰納米粉末(參見圖1和圖2)。另外，對磷酸鐵鋰納米粉末(實施例1b)的粒度分布進(jìn)行測定并示于圖3的圖中。如圖中所示，粒度分布是均勻的。實施例1c將在實施例1a和1b中制備的磷酸鐵鋰納米粉末各自在700℃下熱處理2小時從而獲得包含在納米粉末粒子的表面上形成的碳涂層的磷酸鐵鋰納米粉末(參見圖4)。實施例2將2.5179g氫氧化鋰一水合物(LiOH·H2O)、14.6964g檸檬酸鐵水合物(FeC6H5O7·nH2O)和5.88g磷酸(H3PO4)加入300ml的1,4-丁二醇中并且充分?jǐn)嚢鑿亩苽浠旌衔锶芤?。將?jīng)充分?jǐn)嚢璧幕旌衔锶芤褐糜?00ml反應(yīng)器中并且在215℃下反應(yīng)72小時。反應(yīng)完成之后，將剩余的反應(yīng)物冷卻并用丙酮和甲醇連續(xù)洗滌。洗滌之后，用真空干燥箱對產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在洗滌和干燥完成后，利用X-射線衍射光譜儀和掃描式電子顯微鏡對由此獲得的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析。確認(rèn)了所述反應(yīng)產(chǎn)物為具有約100nm的粒徑的純橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰納米粉末(參見圖5和圖6)。實施例3將6.1212g醋酸鋰二水合物(LiCOOLi·2H2O)、14.6994g檸檬酸鐵水合物和5.88g磷酸(H3PO4)加入300ml的1,4-丁二醇中并且充分?jǐn)嚢鑿亩苽浠旌衔锶芤骸⒔?jīng)充分?jǐn)嚢璧幕旌衔锶芤褐糜?00ml反應(yīng)器中并且在215℃下反應(yīng)72小時。反應(yīng)完成之后，將剩余的反應(yīng)物冷卻并用丙酮和甲醇連續(xù)洗滌。洗滌之后，用真空干燥箱對產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在洗滌和干燥完成后，利用X-射線衍射光譜儀和掃描式電子顯微鏡對由此獲得的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析。確認(rèn)了所述反應(yīng)產(chǎn)物為具有約50nm的粒徑的純橄欖石晶體結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰納米粉末(參見圖7和圖8)。比較例1將0.42氫氧化鋰水合物、2.45g檸檬酸鐵水合物(FeC6H5O7·nH2O)和0.98g磷酸(H3PO4)加入50ml乙二醇中并且充分?jǐn)嚢鑿亩苽浠旌衔锶芤?。將?jīng)充分?jǐn)嚢璧幕旌衔锶芤褐糜?00ml高溫/高壓的水熱反應(yīng)器中并且在210℃下反應(yīng)18小時。反應(yīng)完成之后，將剩余的反應(yīng)物冷卻并用丙酮和甲醇連續(xù)洗滌。洗滌之后，用真空干燥箱對產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在洗滌和干燥完成后，利用X-射線衍射光譜儀和掃描式電子顯微鏡對由此獲得的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分析。確認(rèn)了所述反應(yīng)產(chǎn)物為具有約200nm～約1000nm的粒徑并且粒度分布的均勻度低的磷酸鐵鋰納米粉末(參見圖9和圖10)。如由實施例和比較例所示，通過本發(fā)明的方法制備的磷酸鐵鋰納米粉末具有小且均勻的粒徑和良好的粒度分布性質(zhì)。