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郑州大通专利商标代理有限公司 (CN)
| 权 利 要 求 书 1、 一种锂离子电池正极材料 LiFeP04/C的制备方法， 其特征是： ( 1 )将锂源化合物、 铁源化合物和磷酸按 Li : Fe: P的摩尔比为 1 : 0. 8〜 1. 2： 0. 8〜1. 2的比例分别计量，在锂源化合物、铁源化合物中加入碳源化合物， 其加入量为制备的正极材料 LiFeP04/C重量的 4〜40%，然后混合搅拌均匀，得到 混合物； (2 ) 将所述磷酸加入上述混合物中， 搅拌均匀， 得到膏状前驱体； (3 )将所述膏状前驱体置于非金属器皿中， 放入工业微波炉中经微波热处 理， 制备出 LiFeP04/C。 2、 根据权利要求 1所述的制备方法， 其特征是： 所述磷酸是由浓度 85%的 磷酸加入去离子水稀释后得到的， 去离子水的加入量是制备的正极材料 LiFeP04/C重量的 10〜90%。 3、 根据权利要求 1所述的制备方法， 其特征是： 所述步骤 （1 ) 的混合搅 拌是采用三维混料机以 5〜20转 /分的主轴转速， 搅拌混合 20〜60min; 所述步 骤 (2 )的搅拌是采用槽式搅拌机以 5〜30转 /分的主轴转速，搅拌混合 20〜60min。 4、 根据权利要求 1所述的制备方法， 其特征是： 所述微波热处理是利用微 波以每分钟 2〜10度的速率升温至 550〜700°C， 并在此温度下保持 20〜50min。 5、 根据权利要求 1所述的制备方法， 其特征是： 所述的锂源化合物为氢氧 化锂、 碳酸锂或醋酸锂， 所述的铁源化合物为草酸亚铁、 三氧化二铁或四氧化 三铁； 所述碳源化合物为天然高分子材料、 草酸、 柠檬酸、 葡萄糖、 蔗糖、 乳 糖、 麦芽糖中的一种或多种。 6、 根据权利要求 1-5任一项所述的制备方法， 其特征是： 所述非金属器皿 为炭化硅坩埚、 石墨坩埚、 玻璃坩埚或纸质容器。 7、 根据权利要求 5所述的制备方法， 其特征是： 所述天然高分子材料为淀 粉、 木粉、 竹粉、 植物秸杆、 糠壳或坚果壳， 天然高分子材料在使用前需粉碎， 并过 200目筛。 8、 一种锂离子电池正极材料金属掺杂 LiFeP04/C的制备方法， 其特征是： ( 1 )将锂源化合物、 铁源化合物、 磷酸和掺杂金属盐按 Li : Fe: P: 金属 离子的摩尔比为 1 : 0. 8〜1. 2： 0. 8〜1. 2： 0. 02〜0. 08 的比例分别计量， 在锂 源化合物、铁源化合物中加入碳源化合物，其加入量为制备的正极材料 LiFeP04/C 重量的 4〜40%， 然后混合搅拌均匀， 得到混合物； (2 )将所述磷酸和掺杂金属盐混合， 搅拌均勾， 得到含金属离子的磷酸溶 液； 再和步骤 （1 ) 的混合物混合， 搅拌均匀， 得到膏状前驱体； (3 )将所述膏状前驱体置于非金属器皿中， 放入工业微波炉中经微波热处 理， 制备出金属掺杂的 LiFeP04/C。 9、 根据权利要求 8所述的制备方法， 其特征是： 所述磷酸为浓度 85%的磷 酸加入去离子水得到的，去离子水的加入量是制备的正极材料 LiFeP04/C重量的 10〜90%。 10、 根据权利要求 8所述的制备方法， 其特征是： 所述步骤 （1 ) 的混合搅 拌是采用三维混料机以 5〜20转 /分的主轴转速， 搅拌混合 20〜60min; 所述步 骤 (2 )的搅拌是采用槽式搅拌机以 5〜30转 /分的主轴转速，搅拌混合 20〜60min。 11、 根据权利要求 8所述的制备方法， 其特征是： 所述微波热处理是利用 微波以每分钟 2〜10 度的速率升温至 550〜700°C， 并在此温度下保持 20〜 50min。 12、 根据权利要求 8所述的制备方法， 其特征是： 所述的锂源化合物为氢 氧化锂、 碳酸锂或醋酸锂， 所述的铁源化合物为草酸亚铁、 三氧化二铁或四氧 化三铁； 所述碳源化合物为天然高分子材料、 草酸、 柠檬酸、 葡萄糖、 蔗糖、 乳糖和麦芽糖中的一种或多种； 所述的金属盐为硝酸钴、 硫酸钴、 醋酸钴、 硝 酸铬、 碱式硫酸铬、 醋酸铬、 硝酸镁或硝酸镍。 13、 根据权利要求 8-12任一项所述的制备方法， 其特征是： 所述非金属器 皿为碳化硅坩埚、 石墨坩埚、 玻璃坩埚或纸质容器。 14、 根据权利要求 12所述的制备方法， 其特征是： 所述天然高分子材料为 淀粉、 木粉、 竹粉、 植物秸杆、 糠壳或坚果壳， 天然高分子材料在使用前需粉 碎， 并过 200目筛。 |
―、 技术领域- 本发明涉及一种锂离子电池正极活性物质的制 备方法， 特别是涉及一种一 步法微波烧结锂离子电池正极材料 LiFeP0 4 /C的制备方法。
二、 背景技术：
磷酸铁锂锂离子电池是用磷酸铁锂 （LiFeP0 4 ， 简称 LFP) 材料作电池正极 的锂离子电池， 是锂离子电池家族的新成员。 磷酸铁锂电池的主要优势有： 首 先是使用安全， 磷酸根化学键的结合力比传统的过渡金属氧化 物结构化学键强， 所以结构更加稳定， 并且不易释放氧气， 磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂 的安全隐患问题， 磷酸铁锂电池是目前全球唯一绝对安全的锂离 子电池， 在高 温下的稳定性可达 400-500°C， 保证了电池内在的高安全性； 不会因过充、温度 过高、 短路、 撞击而产生爆炸或燃烧； 其次， 该电池寿命超长， 循环使用次数 高， 在室温下 1C充放电循环达 2000次， 容量保持率 80%以上， 是目前锂离子 电池的 2倍以上，同时该电池不含任何重金属与稀有 属，无毒（SGS认证通过）、 无污染， 符合欧洲 RoHS规定， 为绝对的绿色环保电池。
由于磷酸铁锂先天性的结构稳定特性， 特别是在安全性和循环性能方面具 有无可比拟的优势， 所以采用磷酸铁锂正极材料的电池主要应用于 大型电动车 辆 （如火车、 公交车、 叉车、 景点游览车、 混合动力车和纯电动车等）、 军事和 航天领域 （轮船、 潜艇、 装甲车、 火箭、 太空车等）。 但由于 LiFeP0 4 本身晶体 结构的限制， 离子电导率低， 高倍率充放电性能差， 达不到实际应用的要求。 已有研究表明， 在 LiFeP0 4 中添加或包覆具有导电性的碳， 能够有效提高其电 导率。
目前制备 LiFeP0 4 材料的方法有： 固相合成法、 溶胶-凝胶法、 氧化还原法、 微波合成法和水热法等。人们对 LiFeP0 4 的固相法合成研究的比较多， 但固相法 合成时间长，热能利用率低，颗粒不均匀而且 易出现 Fe的杂质相。对 LiFeP0 4 /C 微波合成研究较少， 并且使用的是家用微波炉， 产量小， 反应条件不易控制， 难以进行工业化生产。 而溶胶 -凝胶法的优点是： 前驱体溶液化学均匀性好 (可 达分子级水平）， 凝胶热处理温度低， 粉体处理性能好， 反应过程易于控制， 设 备简单， 但是干燥收缩大、 工业化生产难度较大， 合成周期较长。
ZL200610125124. 8、公开号为 CN1964106的专利提出了以 FeP0 4 制备磷酸铁 锂的方法， 包括将含锂化合物、 FeP0 4 和固态聚乙二醇按一定的摩尔比和添加剂 混合， 加水调成流变态， 然后在惰性气体下进行热处理制备磷酸铁锂。 该方法 工艺简单， 但从反应过程来说， 本质上仍然属于固相法， 表现为合成时间长、 热能利用率低、 颗粒不均匀而且易出现 Fe杂质相等缺点。
三、 发明内容：
本发明要解决的技术问题是： 克服现有技术中锂离子电池正极材料磷酸铁 锂成本高、 性能差的缺点， 提供一种反应时间短、 工艺简单、 能耗低、 成本低 廉、 可广泛用于工业化生产的制备方法。
本发明的技术方案：
一种锂离子电池正极材料 LiFeP0 4 /C的制备方法， 其步骤包括：
( 1 )将锂源化合物、 铁源化合物和磷酸按 Li : Fe: P的摩尔比为 1 : 0. 8〜 1. 2： 0. 8〜1. 2的比例分别计量，在锂源化合物、铁源化合 中加入碳源化合物， 其加入量为制备的正极材料 LiFeP0 4 /C重量的 4〜40%，然后混合搅拌均匀，得到 混合物；
(2 ) 将所述磷酸加入上述混合物中， 搅拌均勾， 得到膏状前驱体；
(3 )将所述膏状前驱体置于非金属器皿中， 放入工业微波炉中经微波热处 理， 制备出 LiFeP0 4 /C。
一种锂离子电池正极材料金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 其特征是：
( 1 )将锂源化合物、 铁源化合物、 磷酸和掺杂金属盐按 Li : Fe: P: 金属 离子的摩尔比为 1 : 0. 8〜1. 2： 0. 8〜1. 2： 0. 02〜0. 08 的比例分别计量， 在锂 源化合物、铁源化合物中加入碳源化合物，其 加入量为制备的正极材料 LiFeP0 4 /C 重量的 4〜40/。， 然后混合搅拌均匀， 得到混合物；
(2 )将所述磷酸和掺杂金属盐混合， 搅拌均勾， 得到含金属离子的磷酸溶 液； 再和步骤 （1 ) 的混合物混合， 搅拌均匀， 得到膏状前驱体； (3 )将所述膏状前驱体置于非金属器皿中， 放入工业微波炉中经微波热处 理， 制备出金属掺杂的 LiFeP0 4 /C。
所述磷酸为浓度 85%的磷酸加入去离子水得到的，去离子水的加 入量是制备 的正极材料 LiFeP0 4 /C重量的 10〜90%。
所述步骤 （1 ) 的混合搅拌是采用三维混料机以 5〜20转 /分的主轴转速， 搅拌混合 20〜60min ; 所述步骤（2 )的搅拌是采用槽式搅拌机以 5〜30转 /分的 主轴转速，搅拌混合 20〜60min; 所述微波热处理是利用微波以每分钟 2〜10度 的速率升温至 550〜700°C， 并在此温度下保持 20〜50min。
所述的锂源化合物为氢氧化锂、 碳酸锂或醋酸锂， 所述的铁源化合物为草 酸亚铁、 三氧化二铁或四氧化三铁； 所述碳源化合物为天然高分子材料、 草酸、 柠檬酸、 葡萄糖、 蔗糖、 乳糖和麦芽糖中的一种或多种； 所述的金属盐为硝酸 钴、 硫酸钴、 醋酸钴、 硝酸铬、 碱式硫酸铬、 醋酸铬、 硝酸镁或硝酸镍； 所述 非金属器皿为碳化硅坩埚、 石墨坩埚、 玻璃坩埚或纸质容器。
所述天然高分子材料为淀粉、 锯末、 木粉、 竹粉、 植物秸杆、 糠売或坚果 壳， 天然高分子材料在使用前需粉碎， 并过 200目筛。
本发明的积极有益效果：
( 1 )本发明工艺的原料混合采用固液结合的方法 加入去离子水混合后形 成膏状前驱体， 该方法可以使前期原料混合的更均匀， 尤其是金属掺杂更容易。 混合时加水量的多少和采用的原料有关， 以形成均匀的膏状前驱体为准。 水量 越大， 形成的膏状前驱体越稀， 自然混合的越均匀， 在以后的反应过程中反应 也就越完全， 但给以后的烧结带来困难， 所以磷酸加水量要适当。
(2 )本发明工艺在混合过程中液相状态下一些成 易发生反应， 有利于合 成； 混合后形成的膏状前驱体直接进入工业微波炉 中进行烧结， 省略了传统工 艺中的球磨、 干燥过程， 工艺大大简化， 控制简单， 可有效地保证产品品质。 从图 3的 XRD图可看出， 所制备的产品是很纯的磷酸铁锂， 无杂相。
(3 ) 本发明工艺中添加的有机碳在烧结过程中会发 生碳化和被氧化为 C0 2 气体， 从而形成还原性氛围， 因而烧结过程中可不用惰性气体保护， 降低了工 艺对设备的要求， 有利于生产。
(4)本发明工艺中采用了碳源化合物为天然高分 子材料或其他有机物， 特 别是利用天然高分子材料的天然的多孔结构和 粗糙不平的表面， 与大量的去离 子水结合后， 在热处理过程中气体可以匀速扩散， 可使反应更加均匀。 在反应 前期是水气化逸出的过程， 起到局部扰动的作用； 反应后期是碳源化合物碳化 和氧化、 形成原性氛围， 并进一步起局部扰动的作用， 反应充分， 所以得到的 产品非常疏松， 可加工性好， 品质高。
( 5 )本发明工艺采用工业微波加热， 使材料自身整体同时升温， 加热速度 快、 无污染， 处理的样品晶粒细化， 结构均匀， 同时微波加热可精确控制， 缩 短了合成时间。 传统的烧结需要保温 20h左右， 而本发明仅需保温 20〜50min， 可以有效地减少合成时间， 节约能源。
( 6 )本发明工艺简单， 生产成本低， 不同批次产品的重现性好， 适合大规 模工业化生产， 并且在烧结过程不会产生大量的氮氧化合物等 有害气体， 无污 染， 非常有利于环保。
( 7 )本发明通过包覆碳和掺杂金属元素， 在大幅度地提高磷酸铁锂电导率 的同时， 有效地提高了电池的充放电容量和循环次数。
为检验本发明产品的性能， 按下述方法将本发明的正极材料制作正极片。 首先将 PVDF和 NMP进行混合， 配制成 8 %的溶液， 然后采用高速分散机混 合， 在公转 35转 /分、 自转 1500转 /分的转速下搅拌 lh， 加入导电碳材料， 在 自转速度 2000转 /分的转速下搅拌 lh， 加入本发明的磷酸铁锂，在自转 2000转 /分以上的速度下搅拌 3h， 加入溶剂丽 P， 调整溶液的粘度。 最终形成的溶液组 成如下： 磷酸铁锂：导电碳： PVDF : MP = 100 : 1 : 3 : 70 (重量比) 。
将以上正极溶液静止 2h后使用， 将正极浆料均匀地涂布在厚度为 0. 020mm 厚的铝箔上， 采用 80〜150°C的热风循环烘干。涂布的面密度为 180g/m 2 ,精度在 4g/m 2 以内； 将以上极片采用 300 吨的压力进行辊压， 使极片压实， 密度达到 2. 7g/cm 3 , 并裁切成宽度 55匪、 长度 1350隱的长条形极片， 将正极片与石墨负 极片卷绕成 26650电池。经检测， 该电池首次放电容量为 120〜130. 6mAh/g， 10 次循环后为 112〜125. 8mAh/g， 电池容量可达 3100〜3300mAh， 内阻 20毫欧左 右， 可进行 IOC以内的持续放电。
四、 附图说明：
图 1为本发明的 LiFeP0 4 /C 620°C时微波热处理的扫描电镜图。
图 2为本发明的 LiFeP0 4 /C 700°C时微波热处理的扫描电镜图。
从图 1和图 2可以看出， 试样颗粒细小， 尤其是图 2 中颗粒分布较均勾， 最大颗粒为 ΙΟ μ πι左右， 所得到的产品粒径细小并且均匀， 品质好。
图 3为本发明的 LiFeP0 4 /C的 XRD图。
图中 ltt样为 580°C微波热处理 35min， 2ft样为 600°C微波热处理 40min， 3tt 样为 680°C微波热处理 25min。 从样品的 X射线衍射谱可以发现， 在 580 °C就可 以得到与 LiFeP0 4 /C相同的橄榄石晶型结构， （JCPDS卡） 属于正交晶系的空间 群， 表明本方法能够得到纯橄榄石结构的 LiFeP0 4 /C相。
图 4为本发明的 LiFeP0 4 /C的制备工艺流程简图。
五、 具体实施方式：
实施例一： 锂离子电池正极材料 LiFePCVC的制备方法
( 1 )将 4000克 LiOH · ¾0、 7870克 Fe 3 0 4 、 2000克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 30min， 混合均匀；
(2 ) 将 11500克浓度为 85%的磷酸溶入 9000毫升去离子水中， 摇匀；
(3 )将步骤 （2 ) 制备的磷酸溶液加入歩骤（1 )制备的混合物中， 在槽式 搅拌机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 40min， 充分搅拌均匀， 得到膏状前驱 体；
(4) 将步骤 （3 ) 的膏状前驱体放入炭化硅坩埚内， 再将坩埚放入工业微 波炉内， 以每分钟 4°C的速率升温到 550°C， 并保温 30min， 得到 LiFeP0 4 /C。
经计算， 本例制备的正极材料 LiFePCVC约 16kg， 木粉加入量为 LiFeP0 4 /C 量的 12. 5%, 去离子水量为 LiFeP0 4 /C量的 56. 3%。
实施例二： 锂离子电池正极材料 LiFeP0 4 /C的制备方法
( 1 )将 8000克 Fe 2 0 3 、 4000克碳酸锂、 3500克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 60min， 混匀；
(2 )将 11500克浓度为 85%的磷酸溶入 8000毫升去离子水中， 摇匀； (3 )将步骤 （2 ) 制备的磷酸溶液加入步骤（1 ) 的混合物中， 在槽式搅拌 机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 55πήη， 搅拌混合均匀， 得到膏状前驱体；
(4) 将歩骤 （3 ) 的膏状前驱体放入牛皮纸容器内， 再将容器放入工业微 波炉内， 以每分钟 6°C的速率升温到 600°C， 保温 40min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFeP0 4 /C约 16kg，木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 22%, 去离子水量为 LiFePCVC量的 50%。
实施例三： 锂离子电池正极材料 LiFePCVC的制备方法
( 1 )将 18100克草酸亚铁、 4000克碳酸锂、 3000克木粉、 1500克草酸、 500克柠檬酸放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 50min， 混匀；
(2 ) 将 11500克浓度为 85%的磷酸溶入 11000毫升去离子水中；
(3 ) 步骤（2 )制备的混合液加入步骤（1 )制备的混合物中， 在槽式搅拌 机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 25min， 搅拌均匀， 得到膏状前驱体；
(4) 将步骤 （3 ) 置备的膏状前驱体放入石墨坩埚中， 将石墨坩埚放入工 业微波炉内， 以每分钟 5°C的速率升温到 650°C， 保温 50min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFePCVC约 16kg， 木粉、 草酸、 柠檬酸的加入量分 别为 LiFePCVC量的 18. 8%、 9. 4%、 3. 1%， 去离子水量为 68. 8%。
实施例四： 锂离子电池正极材料 LiFePCVC的制备方法
( 1 )将 7870克 Fe 3 0 4 、 4000克碳酸锂、 2500克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 40min， 混匀；
(2 ) 将 11000克浓度为 85%的磷酸溶入 7000毫升去离子水中；
(3 )将歩骤（2 ) 制备的磷酸溶液和加入步骤（1 )制备的混合物中， 在槽 式搅拌机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 50mi n ， 充分搅拌均匀， 得到膏状前 驱体；
(4)将膏状前驱体放入牛皮纸容器内， 将牛皮纸容器放入微波炉内， 以每 分钟 8°C的速率升温到 700 °C， 保温 40min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFeP0 4 /C 约 16kg， 木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 15. 6%， 去离子水量为 44%
实施例五：锂离子电池正极材料 LiFePCVC的制备方法， 同实施例一基本相 同， 不同之处在于： 用竹粉代替木粉。
实施例六：锂离子电池正极材料 LiFeP0 4 /C的制备方法， 同实施例二基本相 同， 不同之处在于： 用稻壳粉代替木粉， 也可用葡萄糖、 蔗糖、 乳糖或麦芽糖 等代替木粉。
实施例七：锂离子电池正极材料 LiFeP0 4 /C的制备方法， 同实施例三基本相 同， 不同之处在于： 用 6340克草酸代替木粉。
实施例八： 锂离子电池正极材料 LiFeP0 4 /C的制备方法
( 1 ) 将 7870克 Fe 3 0 4 、 11000克醋酸锂、 2500克木粉放入三维混料机中， 以 15转 /分的主轴转速混合 40min， 混匀；
(2 ) 将 11000克浓度为 85%的磷酸溶入 7000毫升去离子水中；
(3 )将步骤（2 ) 制备的磷酸溶液加入步骤 （1 ) 制备的混合物中， 在槽式 搅拌机中以 20转 /分的主轴转速搅拌 50min， 搅拌均匀得到膏状前驱体；
(4)将膏状前驱体放入牛皮纸容器中， 将牛皮纸容器放入微波炉内， 以每 分钟 8°C的速率升温到 600 °C， 保温 40min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFePCVC 约 16kg， 木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 15. 6%， 去离子水量为 43. 8%。
实施例九： Cr 3+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法
( 1 ) 将 4400克 LiOH · H 2 0、 7870克 Fe 3 0 4 、 2000克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 55min， 混匀；
(2 )将 11000克浓度为 85%的磷酸溶入 14000毫升去离子水中， 然后加入 100克 Cr (N0 3 ) 3 ，在槽式搅拌机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 40min， 搅拌混 合均匀；
(3 )将步骤 （2 ) 制备的混合液加入步骤 （1 ) 制备的混合物中， 在槽式搅 拌机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 35min，充分搅拌均匀，得到膏状前驱体;
(4)将膏状前驱体放入炭化硅坩埚内， 将炭化硅坩埚放入微波炉内， 以每 分钟 4°C的速率升温到 680 °C， 保温 30min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFeP0 4 /C 约 16kg， 木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 12. 5%, 去离子水量为 87. 5%。 实施例十： Cr 3+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法
( 1 )将 8000克 Fe 2 0 3 、 4000克碳酸锂、 3500克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 45min， 混匀；
(2 )将 11500克浓度为 85%的磷酸溶入 12000亳升去离子水中； 然后加入 160克 Cr (N0 3 ) 3 搅拌混合均勾；
(3 )将步骤 （2 ) 制备的磷酸溶液加入步骤 （1 ) 制备的混合物中， 在槽式 搅拌机中以主轴转速 5〜30转 /分搅拌 20min， 充分搅拌均匀得到膏状前驱体；
(4)将膏状前驱体放入牛皮纸容器内， 将牛皮纸容器放入微波炉内， 以每 分钟 6°C的速率升温到 700°C， 保温 40min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFeP0 4 /C约 16kg，木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 22%, 去离子水量为 75%。
实施例 H ^—： Cr 3+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法
( 1 ) 将 8000克 Fe 2 0 3 、 10500克醋酸锂、 3500克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 45min， 混勾；
(2 )将 11500克浓度为 85%的磷酸溶入 12000毫升去离子水中； 然后加入 160克 Cr (N0 3 ) 3 搅拌混合均匀；
(3 )将歩骤 （2 ) 制备的磷酸溶液加入步骤 （1 ) 制备的混合物中， 在槽式 搅拌机中以主轴转速 5〜30转 /分搅拌 20mi n ， 充分搅拌均匀，得到膏状前驱体;
(4)将膏状前驱体放入牛皮纸容器内， 将牛皮纸容器放入微波炉内， 以每 分钟 6°C的速率升温到 650 °C， 保温 40min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFeP0 4 /C约 16kg，木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 22%, 去离子水量为 75%。
实施例十二： Cr 3+ 金属渗杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 同实施例九基本相同， 不同之处在于： 用 Fe 2 0 3 代替 Fe 3 0 4 ， 用碱式硫酸铬代替硝酸铬。
实施例十三： Cr 3+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 同实施例九基本相同， 不同之处在于： 用醋酸络代替硝酸铬。
实施例十四： Co 3+ 金属揍杂 LiFeP0 4 /C的制备方法
( 1 )将 8000克 Fe 2 0 3 、 4000克碳酸锂、 3500克木粉放入三维混料机中， 以 5〜20转 /分的主轴转速混合 25min， 混匀；
(2 ) 将 11500克浓度为 85%的磷酸溶入 7000毫升去离子水中； 然后加入 100克 Co (N0 3 ) 3 搅拌混合均匀；
(3 )将歩骤 （2 ) 制备的磷酸溶液加入步骤 （1 ) 制备的混合物中， 在槽式 搅拌机中以 5〜30转 /分的主轴转速搅拌 30min， 充分搅拌混合均勾， 得到膏状 前驱体；
(4)将膏状前驱体放入牛皮纸容器内， 将牛皮纸容器放入微波炉内， 以每 分钟 6°C的速率升温到 620°C， 保温 40min， 得到 LiFeP0 4 /C。
本例制备的正极材料 LiFeP0 4 /C约 16kg，木粉加入量为 LiFeP0 4 /C量的 22%, 去离子水量为 44%。
实施例十五： Co 3+ 金属摻杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 实施例十四基本相同， 不同之处在于： 用硫酸钴代替硝酸钴， 用柠檬酸、 葡萄糖或蔗糖代替木粉。
实施例十六： Co 3+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 同实施例十四基本相同， 不同之处在于： 用醋酸钴代替硝酸钴。
实施例十七： Co 3+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 实施例十四基本相同， 不同之处在于： 用硫酸钴代替硝酸钴。 用淀粉、 植物秸杆、 花生壳或糠壳代替 木粉。
实施例十八： Mg 2+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 同实施例九基本相同， 不同之处在于： 用硝酸镁代替硝酸铬。
实施例十九： Ni 2+ 金属掺杂 LiFeP0 4 /C的制备方法， 实施例十基本相同， 不 同之处在于： 用硝酸镍代替硝酸铬。