球形纳米磷酸铝粉及其制备方法

地区:上海市 宝山区

关键词:广西大学;广西壮族自治区化工研究院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000000063

成果描述:

纳米磷酸铝在吸附分离、离子交换、无机粘合剂涂膜、土壤科学、污水处理以及医药上起着重要的作用,特别是在催化剂领域,由于其结构的多样性和优良的热和水热稳定性,使其具有广泛用途。该发明公开了一种球形纳米磷酸铝粉体的制备方法。它是以硝酸铝和酸式磷酸盐为反应物,尿素为均相沉淀剂,醇类或醇类加聚氧乙烯醚类化合物为分散剂,在反应体系pH=0.5~5,反应温度60~100℃的条件下,反应时间1~3小时后,冷却,分离,再将固体在102~105℃下烘干,得到含2个结晶水的白色磷酸铝粉体AlPO4•2H2O产品,扫描电镜观测为球形颗粒,粒径范围在60~200nm,在小于或等于500℃煅烧后,磷酸铝粉体仍为球形颗粒,且无颗粒聚集,在高于850℃煅烧后,磷酸铝粉体发生晶化现象。该产品形状大小均匀,分散性好,生产方法简单,反应时间短。主要创新点:以硝酸铝和酸式磷酸盐为反应物,尿素为均相沉淀剂,优化条件制备白色磷酸铝粉体AlPO4•2H2O。通过工艺控制产品粒径和形态,性能更优异。项目已完成小试,该产品经试用,应用于陶瓷和防锈颜料均有较好的性能。一种方块形的单分散磷酸铁及其制备方法登记号:201594311分类号:TH145.1主要完成单位:广西大学、广西壮族自治区化工研究院、广西三晶化工科技有限公司主要完成人员:龚福忠、阮恒、易均辉任务来源:计划外推荐部门:南宁市科学技术局登记日期:2015年4月29日,课题来源与背景:该专利涉及到一种颗粒形貌为方块形的单分散的磷酸铁粉体及其制备方法,该磷酸铁粉体材料可用于制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂。与其他形貌的磷酸铁锂材料相比,以片状磷酸铁铝为正极材料所制成的锂离子电池在充、放电过程中,锂离子在固相中的迁移距离大大缩短,其电化学性能得到进一步提高。因此,方块形的单分散磷酸铁市场潜力巨大,项目的开展将具有较好的经济效益和社会效益。技术原理及性能指标:通过采用均相沉淀法,加入颗粒形貌控制剂,制得含两个结晶水的颗粒形貌为方块形的单分散磷酸铁粉体材料。其制备方法如下:在带搅拌的反应器中加入一定量的去离子水,然后加入铁盐,待铁盐溶解完后,再分别加入均相沉淀剂和颗粒形貌控制剂,搅拌混合均匀后,将混合溶液加热升温到75~85℃,以滴加方式加入一定量的磷酸水溶液,反应1~2小时,得到白色悬浊液,冷却,过滤,用去离子水洗涤滤饼,将滤饼在105℃~120℃的烘箱中烘1~2小时,即可得到含两个结晶水的白色磷酸铁粉体,其颗粒大小均匀,形貌为方块形,长、宽均约为0.6μm,厚度约0.2μm,振实密度≥0.96g/cm<'3>。以所得产品磷酸铁为原料合成磷酸亚铁锂,并将其作为锂电池的正极材料,经检测,其锂电池在0.5C条件下其放电容量达152mAh/g以上,在0.2C条件下放电容量达166mAh/g以上。技术的创造性与先进性:该专利的创造性主要体现在采用均相沉淀法,通过控制合成工艺得到两个结晶水的磷酸铁粉体材料。该专利技术反应时间短、工艺简单、容易实现工艺化、所得产品颗粒大小均匀、分散性好,技术达到国内领先水平。技术的成熟程度,适用范围和安全性:磷酸铁粉体材料可用于制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂,专利技术成熟,易于实现工艺化。应用情况及存在的问题:该专利产品磷酸铁已在锂电子生产企业试用,结果表明,以方块形磷酸铁粉体材料制备的磷酸亚铁锂作为锂离子电池正极材料所制备的锂电池,在0.5C条件下其放电容量达到152mAh/g以上,在0.2C条件下放电容量达到168mAh/g以上。历年获奖情况:无。
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