若干個納米顆粒附著在一起形成的球形二次顆粒201,為便于描述,將前述納米顆粒稱為一 次顆粒101,所述球形二次顆粒201即由多個一次顆粒101團聚在一起形成的團聚體。一次 顆粒101平均粒徑D50為50~300nm。
[0039]其中,步驟(3)中,將干燥后所得的前驅(qū)體于惰性氣氛下進行第一次賠燒。第一次 賠燒時間為10~30h,溫度為730~850°C。第一次賠燒后冷卻得到內(nèi)包覆中間料。如圖 2中所示為內(nèi)包覆中間料301的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。經(jīng)賠燒后在一次顆粒101表面包覆一層 內(nèi)包覆層102,也即經(jīng)賠燒后所得的內(nèi)包覆中間料301在一次顆粒101表面形成一內(nèi)包覆層 102。一次顆粒101在噴霧干燥后為鐵源、裡源等的一個混合體,由于鐵源不溶于水,而裡源 和其他添加物均溶于水,因此基本結(jié)構(gòu)為中屯、為鐵源,外面包覆裡源及有機物。經(jīng)第一次賠 燒后合成了鐵酸裡,同時,有機物熱解,形成炭包覆層,因此上述內(nèi)包覆層102為炭包覆層。 W40] 其中,步驟(4)中,將步驟0)所得內(nèi)包覆中間料301冷卻后,再加入粉狀碳源包 覆材料,于混合機中混合2~化,再于惰性氣氛下進行第二次賠燒,第二次賠燒時間為3~ lOh,溫度為600~800°C。在一些實施例中,粉狀碳源包覆材料可為漸青、薦糖、葡萄糖等 具有熱烙性的高分子化合物,其顆粒平均粒徑D50 = 1~5 ym,其用量為內(nèi)包覆層中間料 0.5~1.98wt. %。也即步驟(4)中添加的粉狀包覆材料的用量為步驟(3)所得內(nèi)包覆中 間料 301 的 0. 5 ~1.98wt. %。
[0041]如圖3所示為形成的最終產(chǎn)品,即具有內(nèi)外包覆結(jié)構(gòu)的鐵酸裡負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)示 意。其中第二次賠燒在二次顆粒201的外層整體包覆一層外包覆層103。外包覆層103為 上述添加的粉狀碳源包覆材料發(fā)生熱解反應(yīng)形成的炭層。
[00創(chuàng)步驟妨中過篩的目的是為去除上述步驟中所得粉體中的大顆粒,滿足電池制備 過程中涂布工序極片表面無不良(如顆粒、劃痕)的要求。
[0043]最終得到的鐵酸裡負(fù)極材料為黑色,且二次顆粒201的平均粒徑D50為5~ 30 U m〇 W44] W下再W具體實施例和對比例說明本發(fā)明的其他優(yōu)點。 陽045]實施例1:
[0046] 按裡、鐵摩爾比Li:Ti= 0. 80:1稱取裡源和鐵源。本實施例中的裡源為碳酸裡, 取碳酸裡295. 6g。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取銳鐵礦型二氧化鐵798. 8g。稱取IOg曲拉 通、20g薦糖、SOg巧樣酸、加入1. 5kg去離子水。
[0047] 依次將去離子水、巧樣酸、碳酸裡、薦糖、曲拉通、二氧化鐵加入攬拌球磨機中,在 去離子水中每添加一種原料后,在攬拌球磨機中球磨0.化,然后再加入下一種原料,原料全 部加完后繼續(xù)球磨化。將所得漿料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨化。
[0048] 將經(jīng)超細(xì)球磨后的漿料進行噴霧干燥,噴霧料裝入氣氛保護爐內(nèi),通入高純氮氣 進行一次賠燒,賠燒溫度為800°C,保溫時間1地。 陽049]-次賠燒結(jié)束冷卻的內(nèi)包覆中間料,加入粉狀漸青,漸青用量為內(nèi)包覆中間料的 0. 66wt%,兩者于混合機中混合2.化,混合料于惰性氣氛下在650°C二次賠燒化,經(jīng)冷卻、 輕微粉碎、過篩后制得對應(yīng)的內(nèi)外包覆鐵酸裡負(fù)極材料。
[0050]實施例2:
[0051] 按裡、鐵摩爾比Li:Ti = 0. 84:1稱取裡源和鐵源。本實施例中的裡源為碳酸裡, 取碳酸裡310. 4g。鐵源為金紅石型二氧化鐵,取金紅石型二氧化鐵798. 8g。稱取50g曲拉 通、50g葡萄糖、100g草酸、加入2. Okg去離子水。
[0052] 依次將去離子水、草酸、碳酸裡、葡萄糖、曲拉通、二氧化鐵加入攬拌球磨機中,在 去離子水中每添加一種原料后,在攬拌球磨機中球磨0.化,然后再加入下一種原料,全部原 料加完后繼續(xù)球磨比。再將漿料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨地。
[0053] 將經(jīng)超細(xì)球磨后的漿料進行噴霧干燥,噴霧料裝入氣氛保護爐內(nèi),通入高純氮氣 進行賠燒,賠燒溫度為850°C,保溫時間lOh。
[0054] 賠燒結(jié)束冷卻的內(nèi)包覆中間料中,加入粉狀漸青,漸青用量為內(nèi)包覆中間料的 1. 98wt%,兩者于混合機中混合2.化,混合料于惰性氣氛下在800°C賠燒化。冷卻、輕微粉 碎、過篩后制得對應(yīng)的內(nèi)外包覆鐵酸裡負(fù)極材料。 陽05引 實施例3 :
[0056] 按裡、鐵摩爾比Li : Ti = 0. 82:1稱取裡源和鐵源。本實施例中的裡源為氨氧化裡, 取氨氧化裡221. 0份。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取銳鐵礦型二氧化鐵798. 8g。稱取Ig曲 拉通、2g薦糖、Sg巧樣酸、加入1. 5kg去離子水。
[0057] 依次將去離子水、巧樣酸、氨氧化裡、薦糖、曲拉通、二氧化鐵加入攬拌球磨機中, 去離子水中每添加一種原料在攬拌球磨機中球磨0.化,然后再加入下一種原料,全部原料 加完后繼續(xù)球磨比。將漿料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨化。
[0058] 將經(jīng)超細(xì)球磨后的漿料進行噴霧干燥,噴霧料裝入氣氛保護爐內(nèi),通入高純氮氣 進行賠燒,賠燒溫度為800°C,保溫時間1地。
[0059] 賠燒結(jié)束冷卻的內(nèi)包覆中間料中,加入粉狀漸青,漸青用量為內(nèi)包覆中間料的 0. 66wt%,兩者于混合機中混合2.化,混合料于惰性氣氛下在700°C賠燒化。冷卻、輕微粉 碎、過篩后制得對應(yīng)的內(nèi)外包覆鐵酸裡負(fù)極材料 W60] 實施例4
[0061] 按裡、鐵摩爾比Li: Ti = 0.82:1稱取裡源和鐵源。本實施例中的裡源為氨氧化裡, 取氨氧化裡221. 0份。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取金紅石型二氧化鐵798. 8邑。 陽06引稱取IOg曲拉通、20g薦糖、SOg巧樣酸、加入去離子水1.化g
[0063] 依次將去離子水、巧樣酸、氨氧化裡、薦糖、曲拉通、二氧化鐵加入攬拌球磨機中, 去離子水中每添加一種原料在攬拌球磨機中球磨0.化,然后再加入下一種原料,全部原料 加完后繼續(xù)球磨比。將漿料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨化。
[0064] 將經(jīng)超細(xì)球磨后的漿料進行噴霧干燥,噴霧料裝入氣氛保護爐內(nèi),通入高純氮氣 進行賠燒,賠燒溫度為800°C,保溫時間1地。 陽0化]賠燒結(jié)束冷卻的內(nèi)包覆中間料,加入粉狀漸青,漸青用量為內(nèi)包覆中間料的 1. Owt %,兩者于混合機中混合2.化,混合料于惰性氣氛下在750°C賠燒3h。然后冷卻、輕微 粉碎、過篩后制得對應(yīng)的內(nèi)外包覆鐵酸裡負(fù)極材料。
[0066] 對比例1:(常規(guī)鐵酸裡簡單制備)
[0067] 按裡、鐵摩爾比Li : Ti = 0. 80:1稱取裡源和鐵源。本對比實施例中的裡源為碳酸 裡,取碳酸裡295. 6g。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取銳鐵礦型二氧化鐵798. 8邑。
[0068]兩者于混合機中混合2.化。
[0069] 將上述混合料裝入馬弗爐爐內(nèi),空氣氣氛下進行賠燒,賠燒溫度為800°C,保溫時 間1地,冷卻、粉碎、過篩。
[0070] 對比例2 :(常規(guī)球磨噴霧白料)
[0071] 按裡、鐵摩爾比Li:Ti = 0. 80:1稱取裡源和鐵源。本對比實施例中的裡源為碳酸 裡,取碳酸裡295. 6g。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取銳鐵礦型二氧化鐵798. 8邑。 陽072] 依次將去離子水、碳酸裡、二氧化鐵加入攬拌球磨機中,去離子水中每添加一種原 料在攬拌球磨機中球磨0.化,然后再加入下一種原料,全部原料加完后繼續(xù)球磨化。將漿 料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨化。
[0073] 將經(jīng)超細(xì)球磨后的漿料進行噴霧干燥,噴霧料裝入馬弗爐爐內(nèi),空氣氣氛下進行 賠燒,賠燒溫度為800°C,保溫時間14h,冷卻、粉碎、過篩。
[0074] 對比例3 :(與本發(fā)明工藝部分相同,制備白料)
[0075] 按裡、鐵摩爾比Li:Ti= 0. 80:1稱取裡源和鐵源。本對比實施例中的裡源為碳酸 裡,取碳酸裡295. 6g。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取銳鐵礦型二氧化鐵798. 8g。稱取IOg 曲拉通、20g薦糖、SOg巧樣酸、加入1. 5kg去離子水。 陽076] 依次將去離子水、巧樣酸、碳酸裡、薦糖、曲拉通、二氧化鐵加入攬拌球磨機中,去 離子水中每添加一種原料在攬拌球磨機中球磨0. 5h,然后再加入下一種原料,全部原料加 完后繼續(xù)球磨化。將漿料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨化。
[0077] 將經(jīng)超細(xì)球磨后的漿料進行噴霧干燥,噴霧料裝入馬弗爐爐內(nèi),空氣氣氛下進行 賠燒,賠燒溫度為800°C,保溫時間14h,冷卻、粉碎、過篩。
[0078] 相較于本發(fā)明實施例中因加入粉狀碳源包覆材料并二次賠燒形成的最終產(chǎn)品為 黑色,由于鐵酸裡材料本身是白色的,該對比例3中所得的最終產(chǎn)品為白色。 陽079] 對比例4 :(與本發(fā)明工藝部分相同,制備僅有內(nèi)包覆結(jié)構(gòu))
[0080] 按裡、鐵摩爾比Li : Ti = 0. 80:1稱取裡源和鐵源。本對比實施例中的裡源為碳酸 裡,取碳酸裡295. 6g。鐵源為銳鐵礦型二氧化鐵,取銳鐵礦型二氧化鐵798. 8g。稱取IOg 曲拉通、20g薦糖、SOg巧樣酸、加入1. 5kg去離子水。
[0081] 依次將去離子水、巧樣酸、碳酸裡、薦糖、曲拉通、二氧化鐵加入攬拌球磨機中,去 離子水中每添加一種原料在攬拌球磨機中球磨0.化后,再加入下一種原料,全部原料加完 后繼續(xù)球磨化,將所得漿料轉(zhuǎn)入超細(xì)球磨機中,進行超細(xì)球磨化。
[0082]將