RU2013139228A - Композит из ортофосфата железа(iii) и углерода - Google Patents
Композит из ортофосфата железа(iii) и углерода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013139228A RU2013139228A RU2013139228/05A RU2013139228A RU2013139228A RU 2013139228 A RU2013139228 A RU 2013139228A RU 2013139228/05 A RU2013139228/05 A RU 2013139228/05A RU 2013139228 A RU2013139228 A RU 2013139228A RU 2013139228 A RU2013139228 A RU 2013139228A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- iron
- iii
- orthophosphate
- composite
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 42
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract 12
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract 4
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 21
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract 4
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract 3
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims abstract 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract 2
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- -1 oxides Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract 2
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 claims 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims 1
- JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N trioxidane Chemical class OOO JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 abstract 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/37—Phosphates of heavy metals
- C01B25/375—Phosphates of heavy metals of iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/364—Composites as mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/37—Phosphates of heavy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/30—Alkali metal phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/45—Phosphates containing plural metal, or metal and ammonium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/85—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by XPS, EDX or EDAX data
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
1. Способ получения композита из ортофосфата железа(III) и углерода, содержащего ортофосфат железа(III) общей формулы FePO·nHO (где n≤2,5), отличающийся тем, что в фосфорнокислом водном, содержащем ионы Feрастворе диспергируют источник углерода и при добавлении окислителя к полученной дисперсии из водного раствора осаждают и отделяют композит из ортофосфата железа(III) и углерода (ОФЖ/У).2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный, содержащий ионы Feраствор приготавливают путем введения оксидных соединений железа(II), оксидных соединений железа(III) или смешанных оксидных соединений железа(II, III), выбранных из гидроксидов, оксидов, гидроксиоксидов, гидратов оксидов, карбонатов и гидроксикарбонатов, совместно с элементарным железом в содержащую фосфорную кислоту водную среду, переводя таким путем ионы Feв раствор и превращая Feего взаимодействием с элементарным Fe (по реакции компропорционирования) в Fe, с последующим отделением твердых веществ от фосфорнокислого водного раствора, содержащего ионы Fe.3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что источник углерода содержит элементарный углерод или состоит исключительно из элементарного углерода, предпочтительно выбираемого из группы, включающей графит, расширенный графит, сажу различных типов, такую как углеродная сажа и сосновая сажа, углеродные нанотрубки, фуллерены, графен, стеклоуглерод (стекловидный углерод), углеродные волокна, активный уголь и их смеси.4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что источник углерода наряду с элементарным углеродом содержит органические соединения, предпочтительно выбираемые из группы, включающей углеводороды, спирты, альдегиды, карбоновые �
Claims (15)
1. Способ получения композита из ортофосфата железа(III) и углерода, содержащего ортофосфат железа(III) общей формулы FePO4·nH2O (где n≤2,5), отличающийся тем, что в фосфорнокислом водном, содержащем ионы Fe2+ растворе диспергируют источник углерода и при добавлении окислителя к полученной дисперсии из водного раствора осаждают и отделяют композит из ортофосфата железа(III) и углерода (ОФЖ/У).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный, содержащий ионы Fe2+ раствор приготавливают путем введения оксидных соединений железа(II), оксидных соединений железа(III) или смешанных оксидных соединений железа(II, III), выбранных из гидроксидов, оксидов, гидроксиоксидов, гидратов оксидов, карбонатов и гидроксикарбонатов, совместно с элементарным железом в содержащую фосфорную кислоту водную среду, переводя таким путем ионы Fe2+ в раствор и превращая Fe3+ его взаимодействием с элементарным Fe (по реакции компропорционирования) в Fe2+, с последующим отделением твердых веществ от фосфорнокислого водного раствора, содержащего ионы Fe2+.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что источник углерода содержит элементарный углерод или состоит исключительно из элементарного углерода, предпочтительно выбираемого из группы, включающей графит, расширенный графит, сажу различных типов, такую как углеродная сажа и сосновая сажа, углеродные нанотрубки, фуллерены, графен, стеклоуглерод (стекловидный углерод), углеродные волокна, активный уголь и их смеси.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что источник углерода наряду с элементарным углеродом содержит органические соединения, предпочтительно выбираемые из группы, включающей углеводороды, спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, поверхностно-активные вещества, олигомеры, полимеры, углеводы и их смеси.
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дисперсия источника углерода в фосфорнокислом водном, содержащем ионы Fe2+ растворе содержит источник углерода в количестве, которое составляет от 1 до 10 мас. % углерода, предпочтительно от 1,5 до 5 мас. % углерода, особенно предпочтительно от 1,8 до 4 мас. % углерода, в пересчете на массу осажденного ОФЖ.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что применяемый для приготовления дисперсии фосфорнокислый водный, содержащий ионы Fe2+ раствор содержит ионы Fe2+ в концентрации от 0,8 до 2,0 молей/л, предпочтительно от 1,0 до 1,7 моля/л, особенно предпочтительно от 1,1 до 1,3 моля/л, и/или имеет значение pH в пределах от 1,5 до 2,5, предпочтительно от 1,8 до 2,3, особенно предпочтительно от 2,0 до 2,1.
7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве окислителя, который добавляют к дисперсии, используют водный раствор пероксида водорода (H2O2), предпочтительно с концентрацией от 15 до 50 мас. %, особенно предпочтительно от 30 до 40 мас. %, или газообразную среду, выбираемую из группы, включающей воздух, чистый кислород и озон, и вдуваемую в дисперсию.
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что композит из ортофосфата железа(III) и углерода после осаждения и отделения от водного раствора одно- или многократно промывают водой, водным растворителем и/или органическим растворителем и затем сушат при повышенной температуре и/или при пониженном давлении либо получают в виде водной дисперсии с содержанием твердого вещества от 1 до 90 мас. %.
9. Композит из ортофосфата железа(III) и углерода, получаемый или полученный способом по одному из предыдущих пунктов.
10. Композит из ортофосфата железа(III) и углерода по п. 9, отличающийся тем, что он более чем на 80 мас. %, предпочтительно более чем
на 90 мас. %, особенно предпочтительно более чем на 95 мас. %, имеет кристаллическую структуру меташтренгита II (фосфосидерита).
11. Композит из ортофосфата железа(III) и углерода по п. 9 или 10, отличающийся тем, что он имеет по меньшей мере в одном измерении средний размер первичных частиц менее 1 мкм, преимущественно менее 500 нм, предпочтительно менее 300 нм, особенно предпочтительно менее 100 нм.
12. Композит из ортофосфата железа(III) и углерода по п. 9 или 10, отличающийся тем, что он имеет насыпную плотность более 400 г/л, предпочтительно более 700 г/л, особенно предпочтительно более 1000 г/л, и/или плотность после уплотнения более 600 г/л, предпочтительно более 750 г/л, особенно предпочтительно более 1100 г/л.
13. Применение композита из ортофосфата железа(III) и углерода по одному из пп. 9-12 для получения LiFePO4 в качестве материала катода литий-ионных аккумуляторов.
14. LiFePO4 в качестве материала катода для литий-ионных аккумуляторов, получаемый или полученный с использованием композита из ортофосфата железа(III) и углерода по одному из пп. 9-12.
15. Литий-ионный аккумулятор с LiFePO4 по п. 14 в качестве материала его катода.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011003125A DE102011003125A1 (de) | 2011-01-25 | 2011-01-25 | Eisen(III)orthophosphat-Kohlenstoff-Komposit |
| DE102011003125.1 | 2011-01-25 | ||
| PCT/EP2012/050926 WO2012101071A1 (de) | 2011-01-25 | 2012-01-23 | Eisen(iii)orthophosphat-kohlenstoff-komposit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013139228A true RU2013139228A (ru) | 2015-04-27 |
| RU2598930C2 RU2598930C2 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=45507700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013139228/05A RU2598930C2 (ru) | 2011-01-25 | 2012-01-23 | Композит из ортофосфата железа(iii) и углерода |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9437868B2 (ru) |
| EP (1) | EP2668134A1 (ru) |
| JP (1) | JP5964859B2 (ru) |
| KR (1) | KR20140010041A (ru) |
| CN (1) | CN103380080B (ru) |
| BR (1) | BR112013018422A2 (ru) |
| CA (1) | CA2823942A1 (ru) |
| DE (1) | DE102011003125A1 (ru) |
| RU (1) | RU2598930C2 (ru) |
| TW (1) | TWI570058B (ru) |
| WO (1) | WO2012101071A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011056812A1 (de) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Metallphosphate und Verfahren zu deren Herstellung |
| CN103208627B (zh) * | 2013-02-22 | 2015-11-25 | 贵州安达科技能源股份有限公司 | 一种正磷酸铁材料及其制备方法 |
| DE102013206007A1 (de) | 2013-04-04 | 2014-10-09 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Amorphisiertes Eisen(III)phosphat |
| CN104817059B (zh) * | 2015-04-29 | 2017-07-18 | 江西东华科技园有限责任公司 | 一种由铁粉和磷酸反应制备电池级磷酸铁的方法 |
| CN106517350B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-01-04 | 中国科学技术大学 | 一种铁锡氧化物纳米材料及其制备方法、应用 |
| CN108147384B (zh) * | 2017-12-28 | 2021-03-19 | 江西赣锋循环科技有限公司 | 一种利用磷酸亚铁锂废料制备电池级磷酸二氢锂的方法 |
| CN109019549A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-18 | 芜湖彰鸿工程技术有限公司 | 一种多孔锂离子电池正极材料及其制备方法和应用 |
| CN109461931B (zh) * | 2018-09-06 | 2021-08-06 | 深圳清华大学研究院 | 一种无废水排放的磷酸铁锂前驱体的制备方法 |
| CN110436427B (zh) * | 2019-07-05 | 2021-01-08 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 高容量高压实磷酸铁锂用复合结构正磷酸铁的制备方法 |
| CN110482512A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-22 | 乳源东阳光磁性材料有限公司 | 一种电池级磷酸铁的制备方法 |
| CN110683527B (zh) * | 2019-10-14 | 2021-01-12 | 王敏 | 一种碳掺杂高压实磷酸铁的制备方法 |
| CN114975940A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-30 | 常开军 | 一种石墨掺杂正极材料及其制造方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1094532A1 (en) | 1999-04-06 | 2001-04-25 | Sony Corporation | Method for manufacturing active material of positive plate and method for manufacturing nonaqueous electrolyte secondary cell |
| CA2270771A1 (fr) | 1999-04-30 | 2000-10-30 | Hydro-Quebec | Nouveaux materiaux d'electrode presentant une conductivite de surface elevee |
| CA2320661A1 (fr) * | 2000-09-26 | 2002-03-26 | Hydro-Quebec | Nouveau procede de synthese de materiaux limpo4 a structure olivine |
| US6835500B2 (en) | 2001-10-02 | 2004-12-28 | Rutgers University | Hydrated iron phosphate electrode materials for rechargeable lithium battery cell systems |
| CA2471455C (en) | 2001-12-21 | 2014-08-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Conductive lithium storage electrode |
| US7498098B2 (en) * | 2002-10-18 | 2009-03-03 | Japan As Represented By President Of The University Of Kyusyu | Method for producing positive cathode material for lithium battery, and lithium battery |
| JP4641375B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2011-03-02 | 日立マクセル株式会社 | オリビン型リン酸リチウムと炭素材料との複合体の製造方法 |
| US7338647B2 (en) * | 2004-05-20 | 2008-03-04 | Valence Technology, Inc. | Synthesis of cathode active materials |
| CN100355122C (zh) | 2005-01-12 | 2007-12-12 | 中南大学 | 一种提高磷酸铁锂大电流放电性能的方法 |
| US7824581B2 (en) | 2007-06-18 | 2010-11-02 | Advanced Lithium Electrochemistry Co., Ltd. | Cocrystalline metallic compounds and electrochemical redox active material employing the same |
| DE102007049757A1 (de) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Eisen(III)orthophosphat für Li-Ionen-Akkumulatoren |
| DE102007058674A1 (de) * | 2007-12-06 | 2009-07-02 | Süd-Chemie AG | Nanopartikuläre Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung |
| CN101237043A (zh) * | 2008-01-31 | 2008-08-06 | 东北师范大学 | 以高活性无序磷酸铁制备磷酸亚铁锂/碳复合材料的方法 |
| CN101337666A (zh) * | 2008-08-04 | 2009-01-07 | 清华大学 | 采用氧化控制结晶-碳热还原制备球形磷酸铁锂的方法 |
| DE102009001204A1 (de) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Herstellung von Eisenorthophosphat |
| KR20110139281A (ko) * | 2009-03-17 | 2011-12-28 | 바스프 에스이 | 열수 조건 하의 리튬-철-포스페이트의 합성 방법 |
| RU2402114C1 (ru) * | 2009-08-18 | 2010-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Электрохимическая энергетика" (ООО "НТЦ "Электрохимическая энергетика") | Наноразмерный композиционный материал, содержащий модифицированный наноразмерный фосфат лития-железа и углерод |
| CN101752561B (zh) | 2009-12-11 | 2012-08-22 | 宁波艾能锂电材料科技股份有限公司 | 石墨烯改性磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法以及锂离子二次电池 |
| WO2012040920A1 (zh) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种磷酸铁锂复合材料、其制备方法和应用 |
-
2011
- 2011-01-25 DE DE102011003125A patent/DE102011003125A1/de not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-01-18 TW TW101102052A patent/TWI570058B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-01-23 WO PCT/EP2012/050926 patent/WO2012101071A1/de not_active Ceased
- 2012-01-23 RU RU2013139228/05A patent/RU2598930C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-01-23 CN CN201280006097.6A patent/CN103380080B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-01-23 JP JP2013549836A patent/JP5964859B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-01-23 US US13/981,369 patent/US9437868B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-01-23 CA CA2823942A patent/CA2823942A1/en not_active Abandoned
- 2012-01-23 EP EP12700571.8A patent/EP2668134A1/de not_active Withdrawn
- 2012-01-23 KR KR1020137021701A patent/KR20140010041A/ko not_active Ceased
- 2012-01-23 BR BR112013018422A patent/BR112013018422A2/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9437868B2 (en) | 2016-09-06 |
| KR20140010041A (ko) | 2014-01-23 |
| CN103380080A (zh) | 2013-10-30 |
| TWI570058B (zh) | 2017-02-11 |
| RU2598930C2 (ru) | 2016-10-10 |
| DE102011003125A1 (de) | 2012-07-26 |
| EP2668134A1 (de) | 2013-12-04 |
| US20140145120A1 (en) | 2014-05-29 |
| CA2823942A1 (en) | 2012-08-02 |
| JP5964859B2 (ja) | 2016-08-03 |
| CN103380080B (zh) | 2016-08-10 |
| BR112013018422A2 (pt) | 2016-10-11 |
| JP2014510005A (ja) | 2014-04-24 |
| WO2012101071A1 (de) | 2012-08-02 |
| TW201245035A (en) | 2012-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2013139228A (ru) | Композит из ортофосфата железа(iii) и углерода | |
| KR101592051B1 (ko) | 결정질 리튬-, 철- 및 포스페이트- 함유 물질의 제조 방법 | |
| Rui et al. | Li3V2 (PO4) 3 nanocrystals embedded in a nanoporous carbon matrix supported on reduced graphene oxide sheets: Binder-free and high rate cathode material for lithium-ion batteries | |
| RU2011139174A (ru) | Получение ортофосфата железа | |
| CN101780951B (zh) | 一种高纯度碳纳米管的纯化方法 | |
| US9005481B2 (en) | Method for manufacturing composite positive electrode active material | |
| RU2010119411A (ru) | Ортофосфат железа (iii) для литий-ионных аккумуляторов | |
| US9441113B2 (en) | Pyrolytic carbon black composite and method of making the same | |
| US9385367B2 (en) | Approach for manufacturing efficient mesoporous nano-composite positive electrode LiMn1-xFexPO4 materials | |
| JP4829557B2 (ja) | リチウム鉄複合酸化物の製造方法 | |
| RU2014121935A (ru) | Фосфаты металлов и способ их получения | |
| CA2732854A1 (en) | Lithium metal phosphate/carbon nanocomposites as cathode active materials for rechargeable lithium batteries | |
| JP2016507863A5 (ru) | ||
| CN111477873A (zh) | 一种基于纳米过渡金属磷化物/碳复合材料的锂硫电池导电剂及其制备方法与应用 | |
| Xia et al. | High performance porous LiMnPO 4 nanoflakes: synthesis from a novel nanosheet precursor | |
| Thirugunanam et al. | Electrospun nanoporous TiO2 nanofibers wrapped with reduced graphene oxide for enhanced and rapid lithium-ion storage | |
| Mkhondo et al. | Effects of different acid-treatment on the nanostructure and performance of carbon nanotubes in electrochemical hydrogen storage | |
| CN105977456A (zh) | 一种制备LiMn1-xFexPO4/C复合材料的固相合成方法 | |
| Li et al. | Nano-LiFePO4/C derived from gaseous-oxidation engineering-synthesized amorphous mesoporous nano-FePO4 for high-rate Li-ion batteries | |
| JP6032410B2 (ja) | リン酸第二鉄含水和物粒子粉末の製造方法 | |
| CN103058178A (zh) | 一种高比表面石墨烯及其制备方法和用途 | |
| Tien et al. | Synthesis and electrochemical characterization of carbon spheres as anode material for lithium-ion battery | |
| JP2010218822A5 (ru) | ||
| CA2876237A1 (en) | Low-cost method for making lithium transition metal olivines with high energy density | |
| KR102864388B1 (ko) | 카본 블랙, 카본 블랙의 제조 방법, 전극용 조성물, 전극 및 이차 전지 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180124 |