【技術實現步驟摘要】
本申請涉及新能源領域，具體涉及一種磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法、電化學裝置。
技術介紹
1、磷酸鐵鋰正極材料由于其優良的安全性、成本效益、結構穩定性以及長循環壽命等特點，已廣泛應用于動力電池和儲能領域。然而，磷酸鐵鋰電池的能量密度限制了其在動力電池市場的發展，提高磷酸鐵鋰電池能量密度最有效的方法是提高磷酸鐵鋰正極材料的壓實密度。
2、一般通過提高燒結溫度促進顆粒生長達到提高磷酸鐵鋰正極材料壓實密度的目的，但這種方法會導致正極材料電性能下降。為了實現電性能和壓實密度的同步提高，目前行業通常采用濕法混料、濕法研磨、噴霧干燥、高溫燒結、氣流粉碎和過篩除鐵包裝的工藝生產磷酸鐵鋰正極材料，在制備過程中甚至需進行二次或三次的混料、研磨和燒結，工藝復雜且流程繁瑣，產能低且耗電量高。
技術實現思路
1、鑒于此，為了解決以上技術問題中的至少之一，本申請實施例提供了一種磷酸鐵鋰正極材料的制備方法。
2、另，本申請實施例還提供了一種前述制備方法制備得到的磷酸鐵鋰正極材料以及應用該磷酸鐵鋰正極材料的電化學裝置。
3、本申請實施例提供了一種磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
4、將磷源、鐵源、鋰源與第一碳源干式混合，得到一次混合料；
5、將所述一次混合料進行一次燒結，得到磷酸鐵鋰前驅體；
6、將所述磷酸鐵鋰前驅體、第二碳源和溶劑混合并研磨，得到二次混合料；以及
7、將所述二次混合料進行二次燒結，得到所述磷酸
8、在一些可能的實施例中，所述干式混合采用犁刀式混合機混合。
9、在一些可能的實施例中，所述犁刀式混合機混合的條件包括以下特征中的至少一者：
10、(1)混合時間為0.5h～4.0h；
11、(2)犁刀主電機頻率為25hz～50hz；
12、(3)犁刀飛刀頻率為10hz～50hz。
13、在一些可能的實施例中，所述二次混合料的顆粒粒度d50為0.4μm～0.6μm；
14、所述研磨分兩步進行，第一步先將所述二次混合料研磨至顆粒粒度d50為1.0μm～2.0μm，第二步將所述第一步的研磨產物繼續研磨至顆粒粒度d50為0.4μm～0.6μm。
15、在一些可能的實施例中，所述二次混合料的粒徑分布滿足如下關系：0.90≤(d90-d10)/d50≤1.70。
16、在一些可能的實施例中，所述第一碳源占所述一次混合料的質量百分比為4％～8％；
17、所述第二碳源占所述二次混合料的質量百分比為4％～20％。
18、在一些可能的實施例中，所述一次混合物料和/或所述二次混合物料中還添加有摻雜物料，所述摻雜物料包括二氧化鈦、鈦酸四丁酯、氧化鎂、乙酸鎂、氫氧化鎂、硝酸鎂、硝酸鋯、氫氧化鋯、氧化鋯以及五氧化二鈮中的至少一種。
19、在一些可能的實施例中，所述一次燒結的條件包括：燒結溫度為600℃～750℃，燒結時間為3h～15h，升溫速率為2℃/min～5℃/min；
20、所述二次燒結的條件包括：燒結溫度為700℃～800℃，燒結時間為3h～15h，升溫速率為2℃/min～5℃/min。
21、本申請實施例還提供了一種磷酸鐵鋰正極材料，該磷酸鐵鋰正極材料由前述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法制備。
22、本申請實施例還提供了一種電化學裝置，該電化學裝置包括正極極片、負極極片、隔離膜以及電解液，其中，所述隔離膜設置在所述正極極片和所述負極極片之間，所述正極極片包括前述的磷酸鐵鋰正極材料。
23、相較于現有技術，本申請實施例提供的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，通過干式混合和濕法研磨協同作用制備磷酸鐵鋰正極材料，其中，一次混合料的制備采用干式混合而非濕法研磨，無需添加溶劑便實現原料均勻混合，減少了整個制備工藝中的研磨和噴霧干燥的次數，簡化了生產流程，提高了生產效率，降低了能耗和生產成本；二次混合料的制備配合采用濕法研磨工藝，能夠精確控制二次混合料的顆粒粒徑，縮短鋰離子的傳播路徑，實現磷酸鐵鋰正極材料壓實密度和電性能的提升，提高了磷酸鐵鋰正極材料的能量密度。本申請實施例提供的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法工藝簡單，能夠實現正極材料的壓實密度和電性能的同步提升，且產能較高，成本較低，可有效解決磷酸鐵鋰正極材料生產存在的產能瓶頸。
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1.一種磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述干式混合采用犁刀式混合機混合。
3.根據權利要求2所述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述犁刀式混合機混合的條件包括以下特征中的至少一者：
4.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述二次混合料的顆粒粒度D50為0.4μm～0.6μm；
5.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述二次混合料的粒徑分布滿足如下關系：0.90≤(D90-D10)/D50≤1.70。
6.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述第一碳源占所述一次混合料的質量百分比為4％～8％；
7.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述一次混合料和/或所述二次混合料中還添加有摻雜物料，所述摻雜物料包括二氧化鈦、鈦酸四丁酯、氧化鎂、乙酸鎂、氫氧化鎂、硝酸鎂、硝酸鋯、氫氧化鋯、氧化鋯以及五氧化二鈮中的至少一種。
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