一种锂基蒙脱石包覆LiFePO4核壳材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:37558623发布日期:2024-04-09 17:51阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料,其特征在于,其包括作为核层的lifepo4和作为壳层的锂基蒙脱石,所述锂基蒙脱石包覆于所述lifepo4的表面。

2.根据权利要求1所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料,其特征在于,所述lifepo4和所述锂基蒙脱石的质量比为1:0.1%~1%。

3.一种锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,其包括将lifepo4和锂基蒙脱石混合,并加入醇溶剂,进行凝胶反应,对获得的凝胶进行干燥并研磨即得。

4.根据权利要求3所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述lifepo4和所述锂基蒙脱石的质量比为1:0.1%~1%。

5.根据权利要求3-4任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述醇溶剂的加入量占所述lifepo4质量的30%-300%。

6.根据权利要求3-5任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述醇溶剂包括乙醇、乙二醇、聚乙二醇、丙醇或甲醇中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求3-6任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述凝胶反应的温度为70~100℃。

8.根据权利要求3-7任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,对所述凝胶进行干燥的温度为80~120℃,干燥时间为1-18h。

9.根据权利要求3-8任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述锂基蒙脱石的制备方法包括:将蒙脱石与第一锂溶液混合浸润,随后过滤并收集固体粉末,干燥即得。

10.根据权利要求9所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述第一锂溶液中的锂离子浓度大于1g/l。

11.根据权利要求9-10任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,所述浸润的温度为70~100℃,所述浸润的时间大于12h。

12.根据权利要求9-11任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法,其特征在于,对所述固体粉末进行干燥的温度为80~120℃,干燥时间为3~12h。

13.如权利要求1-2任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料或如权利要求3-12任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法制备获得的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料在盐湖卤水提锂中的应用。

14.一种盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,其包括:将如权利要求1-2任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料或如权利要求3-12任一项所述的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料的制备方法制备获得的锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料作为锂离子筛,记为m-lifepo4,将所述锂基蒙脱石包覆lifepo4核壳材料中的一部分进行脱锂制备贫锂离子筛,记为m-fepo4;

15.根据权利要求14所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,在将所述m-lifepo4和所述m-fepo4分别加入阳极室和阴极室进行电化学提锂时,包括如下操作:

16.根据权利要求15所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述m-lifepo4与所述第二锂溶液合制浆的固液比为1:1~30;所述m-fepo4与所述卤水混合制浆的固液比为1:1~30。

17.根据权利要求15-16任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述阳极室和所述阴极室在提锂过程中保持搅拌。

18.根据权利要求17所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述搅拌的速度为100-1000r/min。

19.根据权利要求15-18任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述第二锂溶液的主要成分为licl,其中锂浓度为<15g/l。

20.根据权利要求14所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,在将所述m-lifepo4和所述m-fepo4分别涂覆于阳极板和阴极板上进行电化学提锂时,所述m-lifepo4的涂覆厚度为0.01-1cm;所述m-fepo4的涂覆厚度为0.01-1cm。

21.根据权利要求14-20任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述阳极板包括石墨电极、铂金属片或碳纤维电极中的一种。

22.根据权利要求14-21任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述阳极板为石墨电极。

23.根据权利要求14-22任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述阴极板包括石墨电极、铂金属片或碳纤维电极中的一种。

24.根据权利要求14-23任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述阴极板为石墨电极。

25.根据权利要求15-19任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,制备所述m-fepo4的方法包括:将所述m-lifepo4与含锂液混合制浆置于阳极室内,并保持搅拌,向阴极室内装填卤水,向腔室内分别插入阳极板、阴极板,按恒流方式进行通电,直至到达第二截止电压,从所述阳极室取出浆料过滤收集固体,即得所述m-fepo4。

26.根据权利要求25所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述含锂液包括锂溶液或卤水。

27.根据权利要求25-26任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述通电时的电流密度为10~100a/m2。

28.根据权利要求25-27任一项所述的盐湖卤水提锂的方法,其特征在于,所述第一截止电压和所述第二截止电压均为0.1~0.6v。


技术总结
本公开属于冶金技术领域,涉及一种锂基蒙脱石包覆LiFePO<subgt;4</subgt;核壳材料及其制备方法和应用,该锂基蒙脱石包覆LiFePO<subgt;4</subgt;核壳材料包括作为核层的LiFePO<subgt;4</subgt;和作为壳层的锂基蒙脱石,锂基蒙脱石包覆于LiFePO<subgt;4</subgt;的表面。本公开制备的锂基蒙脱石包覆LiFePO<subgt;4</subgt;核壳材料,具备较高离子传导能力,能够弥补LiFePO<subgt;4</subgt;?水界面Li<supgt;+</supgt;传导电阻大的缺陷,能够促进Li<supgt;+</supgt;在水相?LiFePO<subgt;4</subgt;晶粒之间的传导,即浆料整体电阻率降低,工作电压更低,从而进一步可以降低电化学盐湖提锂能耗。本公开制备获得的锂基蒙脱石包覆LiFePO<subgt;4</subgt;核壳材料可以广泛应用于盐湖卤水提锂中。

技术研发人员:胡鑫,阮丁山,乔延超,李波,李长东
受?;さ募际跏褂谜撸?/b>广东邦普循环科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/8
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