專利名稱：：一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明的技術方案涉及含兩種金屬的磷酸鹽，具體地說是一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法。
背景技術：
：目前商業(yè)化的鋰離子電池大多以LiCo02為正極材料。由于在過充電情況下LiCo02會放出活性氧引起有機電解液起火、電池發(fā)生爆炸，它等安全性問題和價格較高的問題。因此，人們一直在試驗開發(fā)性能優(yōu)良、原料易得的理想電極活性材料。1997年Goodenough等人合成出具有橄欖石型的LiFePO^并將其用于正極活性物質。LiFeP04的理論容量為170mAh/g，放電平臺3.4V。由于在鋰的脫出和嵌入過程中無體積變化，高溫下充放電不釋出活性氧，具有優(yōu)良的循環(huán)性和安全性。通過對磷酸鐵鋰材料的改性研究，如CN1559889A公開通過添加碳來增加電子導電性的方法；CN031026656公開通過離子摻雜來增加離子導電性的方法，磷酸鐵鋰材料的電子電導率和離子擴散率得以提高，性能已達到可實用化的水平。目前，困擾磷酸鐵鋰大規(guī)模應用的問題之一，是產品的批量穩(wěn)定性問題。至今大多數(shù)的工業(yè)規(guī)模生產磷酸鋰鐵的方法為高溫固相反應法。US20030077514、CN1581537A、CN1767238A、CN1753216A均報道了制備磷酸鐵鋰材料的固相反應法。固相反應法需要長時間保持均勻的爐體溫度和均勻的保護氣氛，在生產控制上存在一定的技術困難，同時反應物不易混合均勻，產物的粒徑分布不均勻，因此存在產品批量穩(wěn)定性不足的問題。為了解決上述問題，很多研究者進行了濕化學法合成磷酸鐵鋰的研究，其中水熱法可以在液相中制備超微細顆粒，原料可以在分子級混合。與固相法及溶膠-凝膠法相比，具有操作簡單、物相均勻、粒徑小的優(yōu)點，且具有易量產、產品批量穩(wěn)定性好、原料價廉易得的優(yōu)點。但是，現(xiàn)有應用水熱法制備得到的磷酸鐵鋰產品還存在電化學性能較差、粒徑不均勻、物相不純凈、設備投資大或工藝較復雜的缺點。如ShoufengYang等(Hydrothermalsynthesisoflithiumironphosphatecathodes[J].ElectrochemistryCommunications2001，3:505-508)以可溶性的二價鐵鹽、氫氧化鋰和磷酸為原料，在高壓釜中12(TC反應5小時，得到了邊長為3um的菱形片狀結晶，但其產物的電化學性能較差，僅能有60%的可逆放電容量。Lee等(Characteristicsoflithiumironphosphate(LiFeP04)particlessynthesizedinsubcriticalandsupercriticalwater[J].J.ofSupercriticalFluids35(2005):83—89)采用在190'C和389T:的較高水熱合成溫度下合成磷酸鐵鋰的方法，在389。C時得到了的磷酸鐵鋰。較高的溫度要求耐高壓的設備，增加了設備投資。Dokko等(ElectrochemicalpropertiesofLiFeP04preparedviahydrothermalroute[J].JournalofPowerSources165(2007):656-659)采用水熱合成技術，以氫氧化鋰、硫酸亞鐵和磷酸二氫銨在17(TC合成了粒徑為0.m的磷酸鐵鋰。雖然其0.1C放電容量可達140mAh/g，但其IC放電容量僅有110mAh/g。W02004056702披露了以氨三乙酸或亞乙二氧基亞乙基二氰四乙酸(EGTA)在足以發(fā)生絡合物分解和形成還原性自由基的溫度下，將金屬鹽與有機物進行接觸生成氨三乙酸鐵，再用其與磷酸氫二鋰于22(TC反應，緩慢冷卻(0.3XV分鐘)，可得圓柱狀(4)=20um，L=15um)結晶；快速冷卻(1.7tV分鐘)，得邊長為15"m的六方體。此方法有機物作為原料，工藝較復雜，所得產物的粒子尺寸較大。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法。該方法采用加料工藝參數(shù)控制和表面活性劑技術，有效地控制LiFeP04的粒徑和化學組成，克服了產品電化學性能較差、粒徑不均勻、物相不純凈、設備投資大及工藝較復雜的缺點。本發(fā)明解決該技術問題所采用的技術方案是一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，包括以下步驟第一步，水熱合成反應將鋰源和磷源溶于水或與水混合后，加入高壓釜中，然后加入季銨鹽類陽離子表面活性劑和垸基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，攪拌下加熱至405(TC，打開進料閥和排氣閥，再加入純凈的二價鐵鹽溶液，然后密封高壓釜，于14018(TC，反應30480分鐘，此時對應的自生壓力為0.361.0Mpa，對反應施行加料工藝參數(shù)控制，即加入物質的配比控制為Li:Fe:P摩爾比為3.03.15:1:1.01.15，開始反應時，反應物濃度以二價鐵離子濃度計為0.40.5mol/L，季銨鹽類陽離子表面活性劑的濃度為0.22g/L，烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑的濃度為0.050.1g/L;第二步，生成物的過濾、洗滌和干燥上述反應完成后，高壓釜通過冷卻水快速冷卻，打開出料閥，將生成物過濾并洗滌至無二價鐵鹽的酸根離子，得到濾餅和母液，濾餅于60'C12(TC真空干燥12小時，得到灰白色LiFePO,粉末；第三步，碳包覆處理將第二步所得的產物與水可溶性含碳有機化合物按質量比100:1020混勻，在惰性氣體保護下，于60(TC焙燒23小時，得到碳包覆的磷酸鐵鋰產品。上述的磷源為磷酸、磷酸鋰中的一種或它們的混合物；鋰源為氫氧化鋰、磷酸鋰其中的一種或它們的混合物；可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵。上述的垸基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚其中的一種或其23種的混合物；季銨鹽類陽離子表面活性劑為十六院基三甲基溴化銨、雙辛垸基二甲基溴化銨、三壬基甲基溴化銨、三一十二烷基甲基溴化銨中的一種或其任意的混合物。上述的水可溶性含碳有機化合物為蔗糖、聚乙烯醇、或淀粉。在上述方法的第二步操作中，向濾出的母液中加入磷酸鈉，攪拌，過濾，得白色結晶粉末，其中含回收的磷酸鋰，該回收的磷酸鋰被循環(huán)作為鋰源和磷源原料用于第一步。在上述方法的第一步操作中，當鋰源為氫氧化鋰時，是溶于水中形成溶液；當鋰源為磷酸鋰時，則是混合于水中形成懸濁液；當磷源為磷酸時，是溶于水中形成溶液；當磷源為磷酸鋰時，則是混合于水中形成懸濁液。本發(fā)明的有益效果是(1)產品電化學性能優(yōu)良。本發(fā)明合成的磷酸鐵鋰/碳材料0.5C放電容量大于140mAh/go(2)產品顆粒細化和粒徑分布均勻。由于采用加料工藝參數(shù)控制和表面活性劑技術，產物的粒徑為亞微米級，可控制在Ds。在1.52Wn，粒徑分布均勻，基本無團聚現(xiàn)象。顆粒細化縮短了離子擴散路徑，有利于克服磷酸鐵鋰中鋰離子擴散系數(shù)低這一缺點，也就有利于提高材料的電容量和循環(huán)使用壽命。(3)產物物相純度高。不計包覆的碳含量，產物物相純度可達99%以上。由于本發(fā)明采用水熱合成法，反應在密閉容器中進行，有效避免了物料與外界空氣的接觸，能夠保證Fe"不被氧化，有利于產物純度的提高，降低由存在于晶粒之間或晶粒內部三價鐵化合物形成的電阻，提高材料的電子導電性。(3)設備投資小，制備工藝簡單，流程短，操作容易。(4)原料價廉易得。(5)母液中的鋰可回收利用，進一步降低成本。(6)產品的批量穩(wěn)定性好。本發(fā)明方法的上述有益效果在下列實施例中得以證明。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1實施例1產品的X—射線衍射圖。圖2產品的掃描電鏡照片，2a為實施例l，2b為比較例l-1,2c為比較例l-2，2d為比較例1-3，2e為比較例3-1。具體實施方法實施例1第一步，水熱合成反應將973g即3.5mo1的FeS047H20溶于水，并稀釋至3.5L，靜置12小時后，過濾，除去少量的沉淀物；將含純磷酸3.5mo1的408g的85%磷酸溶于水，并稀釋至0.5L，；將442g即10.5mo1的LiOHH20溶于水，并稀釋至3L。將上述酸溶液和氫氧化鋰溶液加入10L高壓釜中，再加入2g陽離子表面活性劑十六垸基三甲基溴化銨和0.5g非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，在200rpm攪拌下加熱至45。C，打開進料閥和排氣閥，再加入純凈的二價鐵鹽溶液，然后密封高壓釜，于15(TC，反應300分鐘，此時對應的自生壓力為0.48Mpa，Li:Fe:P摩爾比為3:1:1，開始反應時，反應物濃度以二價鐵離子濃度計為0.5mol/L，陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨的濃度為0.29g/L，非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚的濃度為0.07g/L。第二步，生成物的過濾、洗滌和干燥上述反應完成后，高壓釜通過盤管用冷卻水冷卻至低于IO(TC，打開出料閥，將生成物過濾并洗滌至用BaCl2溶液檢驗無S0/—為止，得985g濾餅，6.5L母液。濾餅于60°C真空烘干12小時，得554g灰白色LiFeP04粉體。母液入回收罐。第三步，碳包覆處理將第二步所得的產物與蔗糖按質量比100:10混合，在60(TC、氮氣保護下煅燒2小時，得到碳包覆的磷酸鐵鋰(LiFeP04/C)產品。圖1上方為本實施例產品的X—射線衍射圖譜。它與下方的標準譜(JCPDS卡一190721)相同。從圖l可以看出，衍射峰尖銳，說明本實施例產品為單一的磷酸鐵鋰物相，且產物的結晶良好。圖2a為本實施例產品的掃描電鏡照片，顯示粒子為邊長0.51.0Wn、厚度0.20.5剛的分散均勻的片狀顆粒。顆粒細化可縮短鋰離子擴散路徑，有利于克服磷酸鐵鋰材料的離子電導率低的缺點。本實施例產品的充放電性能測試將上面得到的碳包覆的磷酸鐵鋰LiFeP04/C、乙炔黑、60%聚四氟乙烯乳液按質量比8:1.5:0.5的比例混合，碾壓成厚度為0.100.lram的片，并與鋁箔壓合在一起，于12(TC真空干燥12小時，制得電池的正極。以金屬鋰片負極、1M的LiPF6溶液為電解液、cellgard2300為隔膜，與上述正極組裝成扣式電池，以0.5C倍率進行充放電，充放電的電壓范圍為4.2_2.3V。本實施例產品的電化學性能測試結果見表1。實施例2除將實施例1第一步中的反應溫度改變?yōu)?80'C，此時對應的自生壓力為1.0Mpa，反應時間改變?yōu)?0分鐘之外，其它與實施例1相同。本實施例所得產品的形貌與實施例1相同。本實施例產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，測試結果見表l。比較例1-1將實施例1中的反庫物的Li:Fe:P摩爾比改變?yōu)?.2:1:1，即將LiOHH20的量變?yōu)?70g，其它與實施例l相同。圖2b為本比較例所得產品的掃描電鏡照片，可見產物形貌為由片狀一次粒子組成的團聚態(tài)大于10陶的顆粒。本比較例產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，測試結果見表l。比較例l一l說明反應體系中如果氫氧化鋰的含量過高，會使體系的pH值升高，在較高的pH值下，即使有表面活性劑的存在，產物粒子也會發(fā)生團聚現(xiàn)象，使電化學活性降低。比較例l-2除不加入表面活性劑之外，其余步驟同實施例1的方法。圖2c為本比較例所得產品的掃描電鏡照片見，可見產物形貌為由0.20.5Mffl的片狀一次結晶團聚成的35Mm的二次粒子，且一次粒子的大小不一。本比較例產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，測試結果見表1。比較例1-3在實施例1中，用2g陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉替代陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚，其余步驟同實施例1的方法。圖2d為本比較例所得產品的掃描電鏡照片，可見產物形貌為由0.20.5Mm的片狀一次結晶團聚成的35Mra的二次粒子。與比較例1-2相比，一次粒子的大小趨于均勻，但二次粒子仍為團聚態(tài)。本比較例產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，測試結果見表1。比較例1-3說明表面活性劑類型的選用會影響所得產物的粒子形貌。選用不適當?shù)谋砻婊钚詣╊愋?，所得產物的粒子產生團聚態(tài)的顆粒，不利于鋰離子的擴散，影響產物的電化學性能。由此證明，本發(fā)明選用的表面活性劑類型是十分適當?shù)?。實施?第一步，水熱合成反應將795g即4mo1的FeCl24H20溶水并稀釋至4L，靜置12小時后，過濾；將484g的85。％的磷酸，溶于水并稀釋至1.5L，其中純磷酸為4.2mol;將528g即12.6mo1的LiOHH20溶于水并稀釋至2.5L。將上述磷酸溶液和氫氧化鋰溶液加入10L的高壓釜中，再加入1.6g陽離子表面活性劑雙辛烷基二甲基溴化銨和0.8g非離子表面活性劑壬基酚聚氧乙烯醚，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，在200rpm攪拌下加熱至40。C，打開進料閥和排氣閥，再加入純凈的二價鐵鹽溶液，然后密封高壓釜，于14(TC，反應480分鐘，此時對應的自生壓力為0.36Mpa，Li:Fe:P摩爾比為3.15:1:1.06，開始反應時，反應物濃度以二價鐵離子濃度計為0.5mol/L，陽離子表面活性劑雙辛垸基二甲基溴化銨的濃度為0.2g/L，非離子表面活性劑壬基酚聚氧乙烯醚的濃度為0,lg/L。第二步，生成物的過濾、洗滌和干燥上述反應完成后，高壓釜通過盤管用冷卻水冷卻至低于IOO'C，打開出料閥，將生成物過濾并洗滌至用AgN(V溶液檢驗無Cr為止，得1092g濾餅，7.3L母液。濾餅于120°C真空烘干12小時，得632g灰白色LiFeP04粉體。母液入回收罐。第三步，碳包覆處理將第二步所得的產物與可溶性淀粉按質量比100:15混合，在60(TC、氮氣保護下煅燒3小時，得到碳包覆的磷酸鐵鋰(LiFeP(VC)產品。本實施例所得產品的X—射線衍射圖譜與標準譜(JCPDS卡一190721)相同，未觀察到雜峰。本實施例所得產品的形貌為0.51.ORtk分散均勻的片狀顆粒。本實施例所得產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，測試結果見表1。比較例3-1除實施例3中的在200rpm攪拌下加熱至40°C，改變?yōu)樵?00rpm攪拌下加熱至65'C之外，其它步驟與實施例3相同。圖2e為本比較例所得產品的掃描電鏡照片，可見產物粒子為3_5陶的團聚態(tài)粒子。本比較例產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，結果見表1。本比較例說明過高的加料溫度會引起晶核的大量生成并能引起一次粒子的團聚，不利于產物電化學性能的提高。由此證明，本發(fā)明所選擇的加料溫度范圍是適當?shù)?。實施?第一步，水熱合成反應將778g即2.8mol的FeS047H20溶于水并稀釋至3.5L，靜置12小時后，過濾，除去少量的沉淀物；向實施例1所得的6.5L母液中加入Na3P0412H20889.2g即2.34mol，攪拌1小時后，過濾，得416g白色結晶粉末，其中含回收的磷酸鋰65%,270g，即2.33mol;將59g即1.41mol的Li0H.H20溶于2L水中，再加入含純磷酸為0.89mol的102.6g85%的磷酸并稀釋至3.5L。將上述回收的磷酸鋰移入10L高壓釜并加水3.5L，再將上述3.5L的氫氧化鋰與磷酸的混合物也移入10L高壓釜中，加入14g陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和0.35g非離子表面活性劑十二烷基酚聚氧乙烯醚，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，在200rpm攪拌下加熱至5(TC，打開進料閥和排氣閥，加入純凈的二價鐵鹽溶液后，密封高壓釜，于15(TC，反應360分鐘，此時對應的自生壓力為0.48Mpa，Li:Fe:P摩爾比為3:1:1.15,開始反應時，反應物濃度以二價鐵離子濃度計為0.4raol/L，陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨的濃度為2g/L,非離子表面活性劑十二烷基酚聚氧乙烯醚的濃度為0.05g/L。第二步，生成物的過濾、洗滌和干燥上述反應完成后，高壓釜通過盤管用冷卻水冷卻至低于100°C，打開出料閥，將生成物過濾并洗滌至用BaCl2溶液檢驗無S0/—為止，得825g濾餅，6.5L母液。濾餅于6(TC真空烘干12小時，得444g灰白色LiFeP04粉體。第三步，碳包覆處理將第二步所得的產物與聚乙烯醇按質量比100:20混合，在60(TC、氮氣保護下煅燒2小時，得到碳包覆的磷酸鐵鋰(LiFeP(VC)。本實施例所得產品的X—射線衍射圖譜與標準譜(JCPDS卡一190721)相同，形貌為邊長0.51.OMra厚度0.2—0.5Mm的分散均勻的片狀顆粒。本實施例所得產品的電化學性能測試方法與實施例1相同，測試結果見表1。實施例5第一步，水熱合成反應將795g即4mo1的FeCl24H20溶于水4L水中，靜置12小時后，過濾，除去少量的沉淀物；向實施例3所得的7.3L母液中加入Na3P0412H20llOOg，即2.9mol，攪拌1小時后，過濾，得545g白色結晶粉末，其中含回收的磷酸鋰60%，327g，即2.82mol;將157g即3.74mol的Li0HH20溶于2L水中，再加入含純磷酸1.38mol的159g85%的磷酸并稀釋至4L。將上述回收的磷酸鋰加水至4L，移入10L高壓釜，再將上述4L的氫氧化鋰與磷酸的混合物也移入10L高壓釜中，加入10g陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和0.5g非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，在200rpm攪拌下加熱至4(TC，打開進料閥和排氣閥，加入純凈的二價鐵鹽溶液后，密封高壓釜，于15(TC,反應360分鐘，此時對應的自生壓力為0.48Mpa，Li:Fe:P摩爾比為3.05:1:1.05，開始反應時，反應物濃度以二價鐵離子濃度計為0.5mol/L，陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨的濃度為1.25g/L，非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚的濃度為0.063g/L。第二步，生成物的過濾、洗滌和干燥上述反應完成后，高壓釜通過盤管用冷卻水冷卻至低于IOO'C，打開出料閥，將生成物過濾并洗滌至用AgN03溶液檢驗無Cl—'為止，得1159g濾餅，7.4L母液。濾餅于60°C真空烘干12小時，得633g灰白色LiFeP(X粉體。第三步，碳包覆處理將第二步所得的產物與蔗糖按質量比100:20混合，在60(TC、氮氣保護下煅燒3小時，得到碳包覆的磷酸鐵鋰(LiFeP(VC)產品。本實施例產品的X射線衍射圖譜與標準譜(JCPDS卡一19072D相同，形貌為邊長0.51.OWn厚度0.20.5Wn的分散均勻的片狀顆粒。本實施例產品的電化學性能測試測試方法與實施例1相同，結果見表1。實施例6除非離子表面活性劑改用為0.2g辛基酚聚氧乙烯醚、0.2g壬基酚聚氧乙烯醚、0.2g十二烷基酚聚氧乙烯醚三種的混合物;銨鹽類陽離子表面活性劑改用為lg十六垸基三甲基溴化銨、lg雙辛烷基二甲基溴化銨、lg三壬基甲基溴化銨、lg三一十二烷基甲基溴化銨四種表面活性劑的混合物之外，其余步驟同實施例1。本實施例所得產品的掃描電鏡照片與圖2a相比沒有明顯的變化。粒子為邊長O.5LO剛、厚度0.20.5to的分散均勻的片狀顆粒。產物的電化學性能測試方法與實施例l相同，測試結果見表l。表1磷酸鐵鋰的首次放電容量和50次循環(huán)容量保持率測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權利要求1.一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征為包括以下步驟第一步，水熱合成反應將鋰源和磷源溶于水或與水混合后，加入高壓釜中，然后加入季銨鹽類陽離子表面活性劑和烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，攪拌下加熱至40～50℃，打開進料閥和排氣閥，再加入純凈的二價鐵鹽溶液，然后密封高壓釜，于140～180℃，反應30～480分鐘，此時對應的自生壓力為0.36～1.0Mpa，對反應施行加料工藝參數(shù)控制，即加入物質的配比控制為Li∶Fe∶P摩爾比為3.0～3.15∶1∶1.0～1.15，開始反應時，反應物濃度以二價鐵離子濃度計為0.4～0.5mol/L，季銨鹽類陽離子表面活性劑的濃度為0.2～2g/L，烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑的濃度為0.05～0.1g/L；第二步，生成物的過濾、洗滌和干燥上述反應完成后，高壓釜通過冷卻水快速冷卻，打開出料閥，將生成物過濾并洗滌至無二價鐵鹽的酸根離子，得到濾餅和母液，濾餅于60℃～120℃真空干燥1～2小時，得到灰白色LiFePO4粉末；第三步，碳包覆處理將第二步所得的產物與水可溶性含碳有機化合物按質量比100∶10～20混勻，在惰性氣體保護下，于600℃焙燒2～3小時，得到碳包覆的磷酸鐵鋰。2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于所述的磷源為磷酸、磷酸鋰中的一種或它們的混合物。3.如權利要求1所述的一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于所述的鋰源為氫氧化鋰、磷酸鋰中的一種或它們的混合物。4.如權利要求1所述的一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于所述的可溶性亞鐵鹽為硫酸亞鐵或氯化亞鐵。5.如權利要求1所述的一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于所述的烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚其中的一種或其23種的混合物。6.如權利要求1所述的一種鋰離子電池IH極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于所述的季銨鹽類陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、雙辛烷基二甲基溴化銨、三壬基甲基溴化銨、三一十二烷基甲基溴化銨中的一種或其任意的混合物。7.如權利要求1所述的一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于所述的水可溶性含碳有機化合物為蔗糖、聚乙烯醇、或淀粉。8.如權利要求1所述的一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，其特征在于在上述方法的第二步操作中，向濾出的母液中加入磷酸鈉，攪拌過濾，得白色結晶粉末，其中含回收的磷酸鋰，該回收的磷酸鋰被循環(huán)作為鋰源和磷源原料用于第一步。全文摘要本發(fā)明一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的水熱合成法，涉及含兩種金屬的磷酸鹽，步驟是將鋰源和磷源溶于水或與水混合后加入反應高壓釜中，加入季銨鹽類陽離子表面活性劑和烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑，用惰性氣體吹掃釜內死體積中的空氣后，密封高壓釜，攪拌下加熱至40～50℃，打開進料閥和排氣閥，再加入純凈的二價鐵鹽溶液，然后密封高壓釜，于140～180℃，反應30～480分鐘，加入物質的配比控制為Li∶Fe∶P摩爾比為3.0～3.15∶1∶1.0～1.15，然后經過生成物的過濾、洗滌和干燥以及碳包覆處理得到磷酸鐵鋰。該方法所得產品電化學性能優(yōu)良，粒徑分布均勻，粒徑D₅₀在1.5～2μm，物相純度可達99％以上，提高了材料的電子導電性。文檔編號H01M4/58GK101117216SQ20071005835公開日2008年2月6日申請日期2007年7月23日優(yōu)先權日2007年7月23日發(fā)明者徐圣釗,梁廣川,梁金生,歐秀芹,麗王申請人:河北工業(yè)大學