專(zhuān)利名稱(chēng)：一種磷酸鐵鋰納米晶體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磷酸鐵鋰制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷酸鐵鋰(LiFePO4)是一種電極材料，其安全性能好、循環(huán)壽命長(zhǎng)、原材料來(lái)源廣泛、無(wú)環(huán)境污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，作為電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池已成業(yè)界共識(shí)。但隨著技術(shù)的不斷突破，動(dòng)力鋰離子電池應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，磷酸鐵鋰和三元材料由于其優(yōu)異的綜合性能，其市場(chǎng)份額將不斷增加，成為未來(lái)鋰離子電池正極材料的發(fā)展方向。已經(jīng)公布了很多關(guān)于磷酸鐵鋰制備方法的專(zhuān)利，主要集中在涉及利用固相反應(yīng)(合成)法制備用作鋰離子二次電池的正極材料的磷酸鐵鋰或者磷酸鐵鋰前驅(qū)體的方法，重點(diǎn)在于材料配比以及制備工藝的調(diào)整或優(yōu)化、簡(jiǎn)化等，從而提高磷酸鐵鋰或者磷酸鐵鋰前驅(qū)體的性能，包括加工性能、體積比率、充\放電性能等。這些方法多利用高溫固相反應(yīng)，先天性生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品均勻度差。如何以連續(xù)流動(dòng)的生產(chǎn)方式生產(chǎn)磷酸鐵鋰一直是研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。水熱合成用于微晶制造，均一性好、晶粒小且均勻。研究者嘗試用水熱法來(lái)合成磷酸鐵鋰，例如CN101047241、CN101117216和CN101121509均揭示了采用間歇法水熱合成磷酸鐵鋰的方法。為提高效率，CN101016150A公布了連續(xù)水熱合成法。該專(zhuān)利采用連續(xù)超(亞)臨界水熱合成技術(shù)，利用超臨界流體的快速傳質(zhì)、晶化原理制備出納米級(jí)磷酸鐵鋰顆粒，并可在此基礎(chǔ)上通過(guò)添加導(dǎo)電材料如金屬離子制備出性能更優(yōu)的電極材料。但其流程復(fù)雜，特別是納米顆粒的旋風(fēng)分離難以實(shí)現(xiàn)。專(zhuān) 利CN101695407A公開(kāi)了利用超臨界乙醇為溶劑的磷酸鐵鋰晶體的制備方法。反應(yīng)物在乙醇溶劑中僅微溶，進(jìn)入反應(yīng)器前的固液漿料增加了操作難度，不易工程實(shí)施。專(zhuān)利申請(qǐng)201010159844. 2也公開(kāi)了一種超/亞臨界水熱過(guò)程制備動(dòng)力型鋰離子電池的方法。其“水熱晶化”反應(yīng)得到的產(chǎn)物尚有大顆粒存在，需要進(jìn)一步過(guò)濾去除，也影響產(chǎn)品的均勻度。本領(lǐng)域中仍需要開(kāi)發(fā)易于工程實(shí)施，并具有均勻尺寸的磷酸鐵鋰納米晶體的制備方法，特別是能夠以高效大規(guī)模連續(xù)方式制備高性能低成本的磷酸鐵鋰納米晶體的方法。發(fā)明概述第一方面，本發(fā)明涉及一種磷酸鐵鋰納米晶體的制備方法，該方法包括使包含鋰源、磷源、亞鐵源和水的混合物從亞臨界水狀態(tài)轉(zhuǎn)變到超臨界水狀態(tài)，以產(chǎn)生包含磷酸鐵鋰納米晶體的懸浮物，其中所述亞臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度為150°C 374°C，壓力高于水的臨界壓力22.1MPa ;所述超臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度高于水的臨界溫度374°C且壓力高于水的臨界壓力22.1MPa0其中本發(fā)明的方法以間歇方式或連續(xù)方式進(jìn)行，優(yōu)選以連續(xù)方式進(jìn)行。第二方面，本發(fā)明涉及一種包含磷酸鐵鋰納米晶體、單質(zhì)鐵納米包覆層和/或單質(zhì)碳納米包覆層的粉末產(chǎn)品，其中所述磷酸鐵鋰納米晶體的粒徑為20 200nm,所述單質(zhì)鐵納米包覆層的平均厚度為5 20nm，和所述單質(zhì)碳納米包覆層的平均厚度為5 20nm。其中對(duì)單質(zhì)鐵納米包覆層和單質(zhì)碳納米包覆層的包覆順序沒(méi)有限制。附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明的方法的示例性流程圖。附圖僅僅是示例性的，不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍。發(fā)明詳述在本發(fā)明的方法中，首先制備包含鋰源、磷源、亞鐵源和水的混合物。其中所述鋰源為鋰鹽或氫氧化鋰、所述磷源為磷酸或磷酸鹽、所述亞鐵源為亞鐵鹽，其中以元素計(jì)，Li P Fe的摩爾比為1:1 :1 3 :1 :1。所述鋰源、磷源以及亞鐵鹽優(yōu)選能溶于水。能夠以任何順序?qū)囋?、磷源、亞鐵源和水配制成混合物。然后，將所述混合物加熱加壓至亞臨界水狀態(tài)，其中所述亞臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度為150°C 374°C，壓力高于水的臨界壓力22.1MPa0在此亞臨界水狀態(tài)下，水仍處于液態(tài)，其仍有相當(dāng)大的極性，故對(duì)于無(wú)機(jī)鹽類(lèi)仍有相當(dāng)大的溶解度。然后，將所述混合物轉(zhuǎn)變到超臨界水狀態(tài)，以產(chǎn)生包含磷酸鐵鋰納米晶體的懸浮物。其中所述超臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度高于水的臨界溫度374°C且壓力高于水的臨界壓力22.1MPa。水在超臨界狀態(tài)下，其物理性質(zhì)發(fā)生極大變化，例如，其極性會(huì)大大降低，使得原本易溶于液體水的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)以及無(wú)機(jī)離子在超臨界水中的溶解度大大降低。在本發(fā)明中，由于所述混合物轉(zhuǎn)變到超臨界水狀態(tài)，故Li+、PO43' Fe2+在水中的溶解度大大降低，它們便形成LiFePO4晶體而迅速?gòu)某R界水中析出。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，這樣析出的LiFePO4晶體為納米晶體，其中依據(jù)SEM(掃描電鏡)所測(cè)，所述磷酸鐵鋰納米晶體的粒徑為20 200nm。本發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，控制所述混合物從亞臨界水狀態(tài)向超臨界水狀態(tài)轉(zhuǎn)變的速率，可以控制結(jié)晶析出的速率以及所析出的晶體的具體形狀和粒度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述混合物還包含抗氧化劑，所述抗氧化劑為糖、醇或烴，等等。該抗氧化劑的作用是防止在制備過(guò)程中Fe2+被氧化為Fe3+。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，可以使所述混合物經(jīng)歷多次從亞臨界水狀態(tài)到超臨界水狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，即使所述混合物經(jīng)歷以下?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)變亞臨界水狀態(tài)-超臨界水狀態(tài)-亞臨
界水狀態(tài)-超臨界水狀態(tài)-......，以調(diào)整所產(chǎn)生的磷酸鐵鋰納米晶體的晶體形狀。其中各
個(gè)亞臨界水狀態(tài)之間可彼此在溫度和方面相同或不同，各個(gè)超臨界水狀態(tài)也可彼此在溫度和壓力方面相同或不同。在這種多次的亞臨界水狀態(tài)到超臨界水狀態(tài)的轉(zhuǎn)變中，不斷地有新的磷酸鐵鋰析出并生長(zhǎng)在已經(jīng)析出的磷酸鐵鋰納米晶體上，使磷酸鐵鋰納米晶體的形狀得到調(diào)整，有助于其電性能的改善。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述混合物中的亞鐵源的量過(guò)量于生成磷酸鐵鋰晶體所需要的化學(xué)計(jì)量量，以使得析出磷酸鐵鋰晶體后的所述懸浮物中仍存在Fe2+，在產(chǎn)生懸浮物后，向所述懸浮物中另加入還原劑以將該Fe2+還原成單質(zhì)鐵，該單質(zhì)鐵與所述磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起或包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上。上述另加入還原劑的步驟可以在所述懸浮物仍處于超臨界水狀態(tài)下時(shí)進(jìn)行，也可以在所述懸浮物又回到亞臨界水狀態(tài)下以后進(jìn)行。當(dāng)單質(zhì)鐵與所述磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起時(shí)，該單質(zhì)鐵可以不規(guī)則地填充在磷酸鐵鋰納米晶體之間。當(dāng)所述單質(zhì)鐵包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上時(shí)，該單質(zhì)鐵的包覆層厚度在20納米以下，例如為5-20納米。其中所述還原劑可以是糖、維生素C或醇等，優(yōu)選糖。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述混合物中的亞鐵源的量過(guò)量于生成磷酸鐵鋰晶體所需要的化學(xué)計(jì)量量，且所述混合物中還包含還原劑，以使得在生產(chǎn)磷酸鐵鋰晶體過(guò)程中或該過(guò)程之后，至少一部分Fe2+被還原劑還原成單質(zhì)鐵，該單質(zhì)鐵與磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起或包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上。當(dāng)單質(zhì)鐵與所述磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起時(shí)，該單質(zhì)鐵可以不規(guī)則地填充在磷酸鐵鋰納米晶體之間。當(dāng)所述單質(zhì)鐵包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上時(shí)，該單質(zhì)鐵的包覆層厚度在20納米以下，例如為5-20納米。其中所述還原劑可以是糖或維生素C等，該還原劑在操作溫度下能夠還原Fe2+為單質(zhì)鐵。上述單質(zhì)鐵與磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起或包覆在磷酸鐵鋰納米晶體表面上，將會(huì)改善磷酸鐵鋰納米晶體的電學(xué)性質(zhì)。在本發(fā)明的再一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述混合物還包含碳源例如葡萄糖、蔗糖、檸檬酸、碳?xì)饽z、聚乙烯醇、丙酮、乙二酸、酚醛樹(shù)脂、聚吡咯、Vc、淀粉或植物蛋白豆?jié){等，至少一部分該碳源在操作溫度下發(fā)生熱分解而形成單質(zhì)碳，該單質(zhì)碳與磷酸鐵鋰晶體混雜在一起或包覆在所述磷酸鐵鋰晶體的表面上。當(dāng)單質(zhì)碳與所述磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起時(shí)，該單質(zhì)碳可以不規(guī)則地填充在磷酸鐵鋰納米晶體之間。當(dāng)所述單質(zhì)碳包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上時(shí)，該碳包覆層的平均厚度為5 20nm。該單質(zhì)碳與磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起或包覆在磷酸鐵鋰納米晶體表面上，將會(huì)改善磷酸鐵鋰納米晶體的電學(xué)性質(zhì)。在本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，在生成所述懸浮物之后，進(jìn)一步包括使所述懸浮物流經(jīng)孔板和/或節(jié)流喉管 ，以對(duì)所述懸浮物進(jìn)行減壓并使所產(chǎn)生的磷酸鐵鋰納米晶體在該減壓過(guò)程中發(fā)生晶體間的摩擦，以防止大徑晶粒的生成和小徑晶粒的團(tuán)聚。該節(jié)流減壓過(guò)程為控制晶粒的粒度提供了調(diào)控手段。在本發(fā)明的方法中，待包含磷酸鐵鋰納米晶體的懸浮物生成之后，可以使用任何常規(guī)的固液分離方式處理該懸浮物以將所得的固體產(chǎn)物與水分離開(kāi)。優(yōu)選的分離方式為過(guò)濾或離心分離。固液分離后，還可以根據(jù)需要對(duì)所得的磷酸鐵鋰晶體進(jìn)行洗滌、干燥和粉碎。粉碎過(guò)程可將干燥過(guò)程中團(tuán)聚在一起的顆粒重新分散開(kāi)。根據(jù)本發(fā)明的方法中是否生成單質(zhì)鐵和/或單質(zhì)碳，所述固體產(chǎn)物可以為以下至少一種包含磷酸鐵鋰納米晶體的粉末產(chǎn)品；包含磷酸鐵鋰納米晶體和與之混雜的單質(zhì)鐵的粉末產(chǎn)品；包含磷酸鐵鋰納米晶體和位于其外表面上的單質(zhì)鐵包覆層的粉末產(chǎn)品；包含磷酸鐵鋰納米晶體和與之混雜的單質(zhì)碳的粉末產(chǎn)品；包含磷酸鐵鋰納米晶體和位于其外表面上的單質(zhì)碳包覆層的粉末產(chǎn)品；包含磷酸鐵鋰納米晶體和與之混雜的單質(zhì)鐵以及單質(zhì)碳的粉末產(chǎn)品；包含磷酸鐵鋰納米晶體和位于其外表面上的單質(zhì)鐵包覆層和單質(zhì)碳包覆層的粉末產(chǎn)品；其中對(duì)所述單質(zhì)鐵包覆層和單質(zhì)碳包覆層的包覆順序沒(méi)有限制，即單質(zhì)鐵包覆層可以為內(nèi)包覆層或外包覆層，相應(yīng)地單質(zhì)碳包覆層也可以為外包覆層或內(nèi)包覆層。本發(fā)明的方法可以連續(xù)進(jìn)行或間歇進(jìn)行，優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行。能夠連續(xù)進(jìn)行是本發(fā)明的方法的優(yōu)勢(shì)之一，因?yàn)檫@樣可以以更大規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)且產(chǎn)物的質(zhì)量更加穩(wěn)定可控。
實(shí)施例參照?qǐng)D1，提供以下實(shí)施例以舉例說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例1原料為①98% LiOH②85% H3PO4水溶液③99. 5% FeSO4 · 7H20 ;控制進(jìn)料中濃度分別為O. 10,0. 033和O. 033摩爾。①和②的混合物由第一級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器I和2之間；③由第二級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器2和3之間；第一個(gè)反應(yīng)器進(jìn)口溫度為350°C，出口 400°C，入口壓力控制在25MPa，由于整個(gè)系統(tǒng)流動(dòng)阻力造成的微小壓力下降，三個(gè)反應(yīng)器的壓力保持在24. 5 25MPa ;其它反應(yīng)器不進(jìn)行控制，即僅進(jìn)行一次亞超臨界跨越。且本實(shí)施例中未使用圖1中所示的毛細(xì)管和/或節(jié)流喉管。所得LiFePO4納米晶體粒徑為50 150nm且粒徑均勻。以Li為負(fù)極，利用Neware BTS電池測(cè)試儀(深圳新威公司)，充放電截止電壓為2. O 3. 8V，測(cè)得O. 2C放電容量為153mAh/g ;而文獻(xiàn)中相同測(cè)試條件下，典型高溫固相法所得產(chǎn)品的O. 2C放電容量為140mAh/g(高飛，噴霧干燥-高溫固相法制備納米LiFePO4與LiFeP04/C材料及性能研究，天津大學(xué)博士論文，2000)，普通水熱合成法產(chǎn)品145mAh/g (莊大高，鋰離子電池正極材料LiFePO4的合成及電化學(xué)性能研究，浙江大學(xué)博士論文，2006)。

實(shí)施例2原料為①98% LiOH②85% H3PO4水溶液③99. 5% FeSO4 · 7H20 ;控制進(jìn)料中濃度分別為O. 10,0. 033和O. 033摩爾。①和②的混合物由第一級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器I和2之間；③由第二級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器2和3之間；各反應(yīng)器進(jìn)口溫度均為350°C，出口400°C，壓力為23 25MPa ;即進(jìn)行多次亞超臨界跨越。且本實(shí)施例中未使用圖1中所示的毛細(xì)管和/或節(jié)流喉管。所得LiFePO4納米晶體粒徑50 IOOnm且粒徑均勻，SEM圖片顯示均勻度比實(shí)施例1中的一次亞超臨界跨越所獲得產(chǎn)物的均勻度有所提高。以Li為負(fù)極，利用Neware BTS電池測(cè)試儀(深圳新威)，充放電截止電壓為2. O 3. 8V，測(cè)得O. 2C放電容量為157mAh/g ;比實(shí)施例1中的一次亞超臨界跨越所獲得產(chǎn)物的的153mAh/g有所提高。實(shí)施例3原料為①98% LiOH②85% H3PO4水溶液③99. 5% FeSO4 · 7H20 ;控制進(jìn)料中濃度分別為O. 10,0. 033和O. 035摩爾。①和②的混合物由第一級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器I和2之間；③由第二級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器2和3之間；各反應(yīng)器進(jìn)口溫度均為350°C，出口400°C，壓力為23 25MPa ;即進(jìn)行多次亞超臨界跨越。在反應(yīng)器3和4之間通入適量葡萄糖溶液或維生素C溶液(圖中未示出)，還原Fe2+為單質(zhì)鐵以沉積在磷酸鐵鋰納米晶體上或與磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起。過(guò)濾所得LiFePO4納米晶體50 IOOnm且粒徑均勻，充氮保護(hù)防止Fe被氧化。且本實(shí)施例中未使用圖1中所示的毛細(xì)管和/或節(jié)流喉管。以Li為負(fù)極，利用Neware BTS電池測(cè)試儀(深圳新威)，充放電截止電壓為2. O 3. 8V，導(dǎo)電性能增強(qiáng)，測(cè)得O. 2C放電容量為159mAh/g，IC放電容量為156mAh/g。實(shí)施例4原料為①98% LiOH②85% H3PO4水溶液③99. 5% FeSO4 · 7H20 ;控制進(jìn)料中濃度分別為O. 10,0. 033和O. 035摩爾。①和②的混合物及4%重量的葡萄糖由第一級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器I和2之間；③由第二級(jí)高壓輸料泵打入反應(yīng)器2和3之間；反應(yīng)器1、2和3進(jìn)口溫度均為350°C，出口 400°C，壓力均為23 25MPa ;反應(yīng)器4和5溫度保持在650°C，使部分葡萄糖熱解產(chǎn)生單質(zhì)碳以沉積在磷酸鐵鋰納米晶體上。且本實(shí)施例中未使用圖1中所示的毛細(xì)管和/或節(jié)流喉管。以Li為負(fù)極，利用Neware BTS電池測(cè)試儀(深圳新威)，充放電截止電壓為2. O 3. 8V，導(dǎo)電性能增強(qiáng)，測(cè)得O. 2C放電容量為158mAh/g，IC放電容量為 153mAh/g。實(shí)施例5該實(shí)施例的基本流程與實(shí)施例2相同，只是在反應(yīng)器5后加節(jié)流孔板和/或節(jié)流喉管，對(duì)所述懸浮物進(jìn)行減壓并使所產(chǎn)生的磷酸鐵鋰納米晶體在該減壓過(guò)程中發(fā)生晶體間的摩擦，以防止大徑晶粒的生成和小徑晶粒的團(tuán)聚。所得產(chǎn)物的SEM圖片顯示，顆粒均勻度有改進(jìn)，平均粒徑減 小，且小徑顆粒的團(tuán)聚體與實(shí)施例2中獲得的產(chǎn)品相比，明顯減少。
權(quán)利要求
1.一種磷酸鐵鋰納米晶體的生產(chǎn)方法，包括使包含鋰源、磷源、亞鐵源和水的混合物從亞臨界水狀態(tài)轉(zhuǎn)變到超臨界水狀態(tài)，以產(chǎn)生包含磷酸鐵鋰納米晶體的懸浮物，其中所述亞臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度為150°C 374°C，壓力高于水的臨界壓力22.1MPa ;所述超臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度高于水的臨界溫度374°C且壓力高于水的臨界壓力22.1MPa0
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述混合物還包含抗氧化劑，所述抗氧化劑為糖、醇或烴。
3.權(quán)利要求1的方法，其中使所述混合物經(jīng)歷多次從亞臨界水狀態(tài)到超臨界水狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，以調(diào)整所產(chǎn)生的磷酸鐵鋰納米晶體的晶體形狀和/或組成。
4.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括使所述懸浮物流經(jīng)孔板和/或節(jié)流喉管，以對(duì)所述懸浮物進(jìn)行減壓并使所產(chǎn)生的磷酸鐵鋰納米晶體在該減壓過(guò)程中發(fā)生晶體間的摩擦，以防止大徑晶粒的生成和小徑晶粒的團(tuán)聚。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述亞鐵源的量過(guò)量于生成磷酸鐵鋰晶體所需要的化學(xué)計(jì)量量，以使得析出磷酸鐵鋰晶體后的所述懸浮物中仍存在Fe2+，在產(chǎn)生懸浮物后，向所述懸浮物中另加入還原劑以將該Fe2+還原成單質(zhì)鐵，該單質(zhì)鐵與所述磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起或包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述亞鐵源的量過(guò)量于生成磷酸鐵鋰晶體所需要的化學(xué)計(jì)量量，且所述混合物中還包含還原劑，以使得在生產(chǎn)磷酸鐵鋰晶體過(guò)程中或該過(guò)程之后，至少一部分Fe2+被還原劑還原成單質(zhì)鐵，該單質(zhì)鐵與磷酸鐵鋰納米晶體混雜在一起或包覆在所述磷酸鐵鋰納米晶體的表面上。
7.權(quán)利要求5或6的方法，其中所述還原劑是糖或維生素C。
8.權(quán)利要求5或6的方法，其中所述單質(zhì)鐵的包覆厚度在20納米以下。
9.權(quán)利要求1、5或6的方法，其中所述混合物還包含碳源例如葡萄糖、蔗糖、檸檬酸、碳?xì)饽z、聚乙烯醇、丙酮、乙二酸、酚醛樹(shù)脂、聚吡咯、Vc、淀粉或植物蛋白豆?jié){，至少一部分該碳源在操作溫度下發(fā)生熱分解而形成單質(zhì)碳，該單質(zhì)碳與磷酸鐵鋰晶體混雜在一起或包覆在所述磷酸鐵鋰晶體的表面上。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述碳的包覆厚度為5 20nm。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述鋰源為鋰鹽或氫氧化鋰、所述磷源為磷酸或磷酸鹽、所述亞鐵源為亞鐵鹽,其中以元素計(jì)，Li P Fe的摩爾比為3 :1 :1 1:1 :1。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述磷酸鐵鋰納米晶體的粒徑為20 200nm，依據(jù)掃描電鏡所測(cè)。
13.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將所述懸浮物進(jìn)行固液分離、干燥和粉碎的步驟。
14.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述方法連續(xù)進(jìn)行或間歇進(jìn)行。
15.一種包含磷酸鐵鋰納米晶體和與之混雜的單質(zhì)鐵和/或單質(zhì)碳的粉末產(chǎn)品，或者，一種包含磷酸鐵鋰納米晶體和位于其外表面上的單質(zhì)鐵和/或單質(zhì)碳包覆層的粉末產(chǎn)品。
16.權(quán)利要求15的粉末產(chǎn)品，其中所述磷酸鐵鋰納米晶體的粒徑為20 200nm，所述單質(zhì)鐵納米包覆層的平均厚度為5 20nm，和所述單質(zhì)碳納米包覆層的平均厚度為5 20nmo
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磷酸鐵鋰納米晶體的生產(chǎn)方法，包括使包含鋰源、磷源、亞鐵源和水的混合物從亞臨界水狀態(tài)轉(zhuǎn)變到超臨界水狀態(tài)，以產(chǎn)生包含磷酸鐵鋰納米晶體的懸浮物，其中所述亞臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度為150℃～374℃，壓力高于水的臨界壓力22.1MPa；所述超臨界水狀態(tài)是指這樣的狀態(tài)溫度高于水的臨界溫度374℃且壓力高于水的臨界壓力22.1MPa。本發(fā)明還涉及一種包含磷酸鐵鋰納米晶體和與之混雜的單質(zhì)鐵和/或單質(zhì)碳的粉末產(chǎn)品，或者，一種包含磷酸鐵鋰納米晶體和位于其外表面上的單質(zhì)鐵和/或單質(zhì)碳包覆層的粉末產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H01M4/62GK103035910SQ20111031452
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者谷峰, 谷俊杰 申請(qǐng)人:谷峰, 谷俊杰