鋰離子電池作為一種新型高能綠色化學(xué)電源,具有工作電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長、自放電率低、適溫范圍寬、無記憶效應(yīng)及對環(huán)境友好等優(yōu)點,近年來,3G手機、儲能裝置、電動汽車、電動自行車等便攜儲能設(shè)備的發(fā)展促使鋰電行業(yè)飛速發(fā)展。草酸亞鐵作為合成鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰的原材料,已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。

隨著磷酸鐵鋰動力電池在新能源汽車和儲能電池方面的大力開發(fā)和廣泛應(yīng)用，其原材料草酸亞鐵的市場容量也將急劇擴大,市場前景十分廣闊。草酸亞鐵的純度和粒徑對合成的磷酸亞鐵鋰性能影響很大,若草酸亞鐵的純度過低,其所含的K+、Na+、SO等雜質(zhì)及已氧化的Fe'+，不僅會降低磷酸亞鐵鋰的電化學(xué)容量和循環(huán)性能,還會極大地影響產(chǎn)品批次穩(wěn)定性;若草酸亞鐵的粒度過大，一方面影響混料的均勻性,另一方面則會導(dǎo)致生成的磷酸亞鐵鋰材料顆粒粗大，導(dǎo)電性能差，不利于大電流充放電,進而限制其在大功率鋰離子電池方面的應(yīng)用。有研究報道,超細(xì)草酸亞鐵粉體有較高的比表面積，因而反應(yīng)活性大大增加,制備出的磷酸亞鐵鋰電化學(xué)性能更優(yōu)異。目前,有關(guān)草酸亞鐵制備方面的研究鮮有報道。本文以硫酸亞鐵和草酸為原料,采用沉淀法制備草酸亞鐵粉體,研究原料純度、試驗用水種類、原料濃度和反應(yīng)方式對草酸亞鐵粉體純度和粒徑的影響。

以草酸和硫酸亞鐵為原料，采用沉淀法制備草酸亞鐵粉體。研究了原料純度、試驗用水、原料濃度、反應(yīng)方式等條件對草酸亞鐵粉體純度和粒徑的影響。結(jié)果表明,硫酸亞鐵的純度顯著影響草酸亞鐵粉體的純度，草酸的純度顯著影響草酸亞鐵粉體的粒徑,在反應(yīng)前對硫酸亞鐵溶液和草酸溶液進行一定的凈化處理，是同時提高草酸亞鐵粉體純度和粒徑的有效途徑;以10%的分析純硫酸亞鐵溶液和8%的分析純草酸溶液為原料，使用二次凈化純水溶解,采用草酸溶液向硫酸亞鐵溶液中滴加的反應(yīng)方式，易得到純度較高、粒徑較小的草酸亞鐵粉體。在優(yōu)化條件下制備的草酸亞鐵粉體,其純度達到99. 66%，雜質(zhì)含量較低，產(chǎn)品粒徑D3o在300nm左右，顆粒均勻。