一种自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法

摘要

本发明涉及一种自牺牲模板法制备纳米级电池正极材料磷酸亚铁锂的方法，属于电化学领域。其具体步骤为：将含Fe3+，含PO43+的无机化合物原料溶解在水溶液中，调节溶液的pH值在1~6，在60℃~150℃温度下反应3~10小时过滤洗涤得到无定型的纳米磷酸铁，然后在450℃~750℃空气气氛中焙烧4~16小时后到晶态的纳米磷酸铁模板；以晶态纳米磷酸铁为模板，将磷酸铁与含Li+的化合物和含碳有机物溶于水中搅拌混合均匀，经喷雾干燥后在450℃~800℃的有氮气或氩气气氛保护炉中焙烧制备得到灰黑色的磷酸亚铁锂LiFePO4/C材料。本发明制备方法简单，成本低廉，所得的磷酸亚铁锂材料纯度高，一致性良好，晶体结构完整，颗粒细小均匀，电化学性能优异。

权利要求

1.一种自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于采用液相法制备纳米级的磷酸铁，然后以磷酸铁为自牺牲模板制备纳米级的磷酸亚铁锂材料，其具体步骤如下：

3+ 3-

A、分别将含Fe 和含PO4 的无机化合物溶于水中，配制成浓度0.01~5mol/L的溶液，备用；

3+ 3- 3+ 3-

B、将步骤A配制的含Fe 的溶液与含PO4 的溶液，按Fe 、PO4 的化学计量比1：1~1.8称量后，置于反应容器中搅拌混合，再加入氨水调节溶液的pH值至1~6，然后在60℃~150℃温度下搅拌反应3~10小时得到无定形的磷酸铁沉淀；

C、将步骤B得到的磷酸铁沉淀进行过滤后，先用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性

3-

且不含PO4 ，再将沉淀物在60℃~110℃温度下干燥2~12小时得到纳米级磷酸铁，然后于

450℃~750℃空气气氛中焙烧4~16小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；

+

D、将步骤C制备的磷酸铁模板与含Li 的化合物和含碳有机物，按锂源、磷酸铁化学+计量比，即Li ：FePO4的摩尔比1~1.05：1的比例称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加

30~60g的碳源配比称量后，溶于50℃~90℃水溶液中搅拌，得到固含量为5%~45%的前躯体浆料；

E、将步骤D制备的前躯体浆料以计量泵输送到喷雾干燥机中进行干燥造粒，得到乳白色的球状前躯体；所述喷雾干燥机进风温度为180℃~280℃，出风温度为100℃~150℃；进料速度为0.02~1.5 L/min；

F、将步骤E所得的乳白色的球状前躯体置于有氮气或氩气气氛保护炉中，在

450℃~800℃温度下焙烧6~24小时，自然冷却得到灰黑色的磷酸亚铁锂LiFePO4/C材料。

2.根据权利要求1所述的自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于步

3+

骤A中所述的含Fe 的无机化合物为三氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的任一种。

3.根据权利要求1所述的自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于步

3-

骤A中所述的含PO4 的无机化合物为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵或磷酸铵中的任一种。

4.根据权利要求1所述的自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于步

3+ 3-

骤B中所述的含Fe 的溶液与含PO4 的溶液搅拌混合时，搅拌器叶片的转速为30~60 r/min。

5.根据权利要求1所述的自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于步+骤C中所述的含Li 的化合物选自氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、硝酸锂或碳酸锂中的任一种。

6.根据权利要求1所述的自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于步骤D中所述的含碳有机物为碳氢氧化合物，选自葡萄糖，淀粉、蔗糖或酒石酸中的至少一种。

说明书

一种自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的制备方法，特别是一种自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，属于电化学领域。

背景技术

[0002] 全球环境的不断恶化和能源供应的持续紧缺是21世纪人类必须面临的两大问题，开发应用新能源和可再生清洁能源已经刻不容缓。风能、太阳能、潮汐能等可再生资源越来越多的被人类用于发电，绿色环保电池作为电能的储存单位也成为国内外研究热点。锂离子二次电池作为新型的绿色电池，自从1990年问世以来发展相当迅速。与常用的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池相比，锂离子二次电池具有开路电压高、能量密度大、自放电率低、使用寿命长、无污染以及安全性能好等独特的优势，应用范围越来越广泛。

[0003] 钴酸锂材料作为第一代商品化的锂离子电池正极材料，有着许多不可取代的优势：材料的加工性能很好，密度高，比容量相对较高，材料的结构稳定，循环性能好，材料的电压平台较高且比较稳定，是目前最成熟的正极材料。但是其存在的价格昂贵、容量几乎发挥到了极限、资源紧缺、安全性差等缺陷，使得其必然在未来的几年内有被新的正极材料挑战和替代的风险。

[0004] 聚阴离子的LiFePO4材料有着170 mAh/g理论比容量，而且材料的充放电曲线非+常平稳(3.5 V vs. Li/Li)。该材料由于原料来源广泛，价格低廉，环境友好，材料结构稳定，化学相容性好，循环稳定性突出，使得其在各种可移动电源领域，特别是大型动力电源和储能领域有着极大的市场前景，被认为是最有前途的锂离子动力和储能电池的正极材料之一。

[0005] 但是该材料低的电导率（室温下约为10-9 S/cm）和低的锂离子扩散系数导致其高倍率性能差，从而大大限制它进一步的应用。目前，国内外对提高LiFePO4 的高倍率性能进行广泛的研究，主要从以下两个方面解决问题：1）采用不同位置的离子掺杂和表面包覆导电相提高LiFePO4 的电导率；2）优化制备工艺，采用不同的合成方法如水热法、溶胶凝胶法和微波法等制备颗粒细小的LiFePO4 材料，通过减小颗粒尺寸以缩短电子和锂离子的迁移距离，从而提高材料的电导率。

[0006] 通过掺杂、表面包覆导电相及小尺寸化等对LiFePO4进行电化学改性是提高该材料电子电导率和锂离子迁移率的重要方法，是近年来人们研究的重点。如1、中国专利（公开号CN1564343A）公开了一种“含磷酸亚铁锂盐-碳的锂离子电池正极复合材料的制备方法”，通过采用一步固相法以三价的铁盐为原料制备得到纯度高，导电性良好的碳包覆的LiFePO4复合材料。2、B. Jin等人（Preparation and characterization of LiFePO4 cathode materials by hydrothermal method. Solid State Ionics, 2008,178: 1907-1914.）采用水热法以可溶性的二价铁盐硫酸亚铁，氢氧化锂和磷酸铵盐为原料制备出了平均粒径为200 nm的LiFePO4材料。3、J. S. Yang等人（Nonaqueous sol-gel synthesis of high-performance LiFePO4. Eletrochem. Solid-State Lett.,2004,
7(12): A515-A518 ）采用非水溶胶凝胶的方法以醋酸亚铁、醋酸锂和磷酸为原料制备了LiFePO4/C复合材料，平均颗粒尺寸在100~300 nm左右。4、中国专利（公开号 CN102074687A）公开了一种“制备纳米级碳包覆磷酸铁锂的水热合成法”，其采用水热法制备得到了颗粒分布均匀，D50在200~300nm 之间的LiFePO4/C复合材料。

[0007] 高温固相法最大的优点是产量大、制备工艺简单、粉体无团聚且容易收集。但是基于高温固相反应本身的限制，由于高温下长时间的热处理，高温固相法制备的LiFePO4颗粒尺寸大，分布不均匀，且难以控制颗粒的形貌。水热法等液相法制备LiFePO4的优缺点明显：其优点是原料混合在分子间进行的，混合均匀度达到分子级水平，合成温度低，焙烧后产物颗粒细小尺寸均匀，尺寸分布范围窄，相对固相法有着难以比拟的优势，而缺点是：制备工艺复杂困难，反应设备要求高，成本昂贵，且原料中的铁源通常为可溶性的二价铁盐，容易
3+
引入Fe 杂质，产物一致性差。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂电池正极材料的方法，该方法能有效控制磷酸亚铁锂的粒径和相成分，提高其均匀性和导电性能，改善其电化学性能，所合成的磷酸亚铁锂电池正极材料结构稳定，纯度高，颗粒细小均匀，为纳米级别，且一致性良好，电导率高，大倍率性能优异。

[0009] 为实现上述发明目的，本发明采用的具体技术方案是：

[0010] 一种自牺牲模板法制备纳米级磷酸亚铁锂的方法，其特征在于采用液相法制备纳米级的磷酸铁，然后以磷酸铁为自牺牲模板制备纳米级的磷酸亚铁锂材料，其具体步骤如下：

[0011] A、分别将含Fe3+和含PO43+的无机化合物溶于水中，配制成浓度0.01~5mol/L的溶液，备用；

[0012] B、将步骤A配制的含Fe3+的溶液与含PO43+的溶液，按Fe3+、PO43+的化学计量比1：1~1.8称量后，置于反应容器中搅拌混合，再加入氨水调节溶液的pH值至1~6，然后在
60℃~150℃温度下搅拌反应3~10小时得到无定形的磷酸铁沉淀；

[0013] C、将步骤B得到的磷酸铁沉淀进行过滤后，先用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈3+
中性且不含PO4 ，再将沉淀物在60℃~110℃温度下干燥2~12小时得到纳米级磷酸铁，然后于450℃~750℃空气气氛中焙烧4~16小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；

[0014] D、将步骤C制备的磷酸铁模板与含Li+的化合物和含碳有机物，按锂源、磷酸铁化+学计量比，即Li ：FePO4的摩尔比1~1.05：1的比例称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加30~60g的碳源配比称量后，溶于50℃~90℃水溶液中搅拌，得到固含量为5%~45%的前躯体浆料；

[0015] E、将步骤D制备的前躯体浆料以计量泵输送到喷雾干燥机中进行干燥造粒，得到乳白色的球状前躯体；

[0016] F、将步骤E所得的乳白色的球状前躯体置于有氮气或氩气气氛保护炉中，在450℃~800℃温度下焙烧6~24小时，自然冷却得到灰黑色的磷酸亚铁锂LiFePO4/C材料。

[0017] 步骤A中所述的含Fe3+的无机化合物为三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或氧化铁中的任一种。

[0018] 步骤A中所述的含PO43+的无机化合物为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵或磷酸铵中的任一种。

[0019] 步骤B中所述的含Fe3+的溶液与含PO43+的溶液搅拌混合时，搅拌器叶片的转速为30~60 r/min。

[0020] 步骤C中所述的含Li+的化合物选自氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、硝酸锂或碳酸锂中的任一种。

[0021] 步骤C中所述的含碳有机物为碳氢氧化合物，选自葡萄糖，淀粉、蔗糖或酒石酸中的至少一种。

[0022] 步骤E中所述喷雾干燥机进风温度为180℃~280℃，出风温度为100℃~150℃；进料速度为0.02~1.5 L/min。

[0023] 本发明有益的技术效果主要表现在：

[0024] 1、 采用液相法制备的磷酸铁模板，由于原料为原子级水平的均匀混合，因而所得产物的化学成分均匀，产物粒径和形貌可控。

[0025] 2、 采用自牺牲模板法制备的磷酸亚铁锂材料，由于通过控制原料中磷酸铁模板的粒径，从而使得最终产物——磷酸亚铁锂材料颗粒的粒径达到了纳米级别。

[0026] 3、 将前躯体先溶解于水中再经过喷雾干燥后，其反应物混合更加均匀，有利于后续的固相焙烧反应，由此使得最终磷酸亚铁锂产物的粒径分布更加均匀。

[0027] 4、 本发明制备工艺简单，成本低廉，操作容易控制，易实现产业化。

[0028] 5、本发明制备的磷酸亚铁锂电池正极材料结构稳定，纯度高，晶体结构完整，颗粒细小均匀，脱嵌锂可逆性良好，大倍率性能优异。

[0029] 附图说明

[0030] 图1是实施例1~ 5的XRD图谱，其中a，b，c，d，e曲线分别为实施例1~5中LiFePO4材料的XRD图谱。

[0031] 图2是实施例1中FePO4材料的SEM图。

[0032] 图3是实施例1中LiFePO4/C材料的SEM图。

[0033] 图4是实施例2中LiFePO4/C材料的SEM图。

[0034] 图5是实施例1所制备的LiFePO4/C材料在不同倍率下的放电曲线，电压范围2.5~4.3V，电解液为1 mol/L LiPF6的等体积比碳酸乙烯脂（EC）、二甲基碳酸脂（DMC）溶液，测试温度为25℃±0.5℃。

[0035] 图6是实施例1所制备LiFePO4/C材料在1C、2C和5C倍率下的循环性能曲线，电压范围2.5~4.3V，电解液为1 mol/L LiPF6的等体积比碳酸乙烯脂（EC）、二甲基碳酸脂（DMC）溶液，测试温度为25℃±0.5℃。

具体实施方式

[0036] 实施例1

[0037] 1、以FeCl3和NH4H2PO4为原料分别配制成浓度为0.1mol/L的水溶液；按Fe3+：PO43+摩尔比为1:1.1称量置于反应容器中，并以转速30 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为4，于80℃下反应5小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于60℃烘箱中干燥10小时，得到纳.米级FePO4xH2O，然后在550℃空气气氛中焙烧8小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将氢氧化锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比1.01：1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加35g的葡萄糖称料后，溶于65℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为20%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以0.1 L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为240℃，出风温度为110℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至
600℃恒温焙烧10小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0038] 所述磷酸铁模板中铁的含量为31.5%wt，磷含量为18.1% wt，颗粒尺寸为20~40 nm，其SEM照片如图2所示；

[0039] 所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在30~60 nm，其XRD图谱见图1中a曲线，图3给出了其SEM图。

[0040] 2、用实施例1所得的LiFePO4/C材料按下述方法制成电极。

[0041] 以1-甲基-2吡咯烷酮（NMP）为溶剂，将制备好的LiFePO4/C电极材料与导电剂（乙炔黑）和粘结剂聚偏氟乙烯（PVDF）按质量比75:15:10混合搅拌均匀后，均匀涂于直径为14 mm的铝箔集流体上，在干燥箱中75℃烘干，然后使用压片机压制均匀，制得待测电极片。采用钮扣型模拟电池对所制备的电极片进行电池组装。其中对电极为金属锂片，隔膜为Celgard 2325复合膜，电解液为1 mol/L LiPF6的等体积比碳酸乙烯脂（EC）、二甲基碳酸脂（DMC）溶液，电池组装在充满氩气的手套箱中完成。对所装的电池在2.5~4.2 V电压范围间做恒电流充放电测试。图5给出了实施例1中LiFePO4/C材料在不同倍率的放电曲线（1C=170 mAh/g）。图6给出了实施例1中LiFePO4/C材料在1C、2C和5C倍率下的循环性能曲线。实施例1中的LiFePO4/C材料在1C、2C和5C倍率下的放电容量达到了152 mAh/g、144.2 mAh/g和139.1 mAh/g，同时该材料具有良好的循环性能。

[0042] 实施例2

[0043] 以FeCl3和(NH4)2HPO4为原料分别配制成浓度为1mol/L的水溶液；按Fe3+：PO43+摩尔比为1:1.2称量置于反应容器中，并以转速40 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为6，于90℃下反应5小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于70℃烘箱中干燥10小时，得到纳米.级FePO4xH2O，然后在600℃空气气氛中焙烧8小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将碳酸锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比0.51：1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加45g的葡萄糖称料后，溶于65℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为25%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以0.2 L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为250℃，出风温度为110℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至650℃恒温焙烧12小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0044] 所述磷酸铁模板中铁的含量为30.9%wt，磷含量为17.6% wt，颗粒尺寸为50~80 nm。

[0045] 所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在60~120 nm，其XRD图谱见图1中b曲线，图4给出了其SEM图。

[0046] 实施例3

[0047] 以Fe(NO3)3和NH4H2PO4为原料分别配制成浓度为4mol/L的水溶液；按Fe3+：PO43+摩尔比为1:1.3称量置于反应容器中，并以转速40 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为3，于70℃下反应6小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于90℃烘箱中干燥6小时，得到纳.米级FePO4xH2O，然后在650℃空气气氛中焙烧12小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将醋酸锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比1.03：1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加50g的蔗糖称料后，溶于75℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为30%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以0.15 L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为240℃，出风温度为120℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至700℃恒温焙烧10小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0048] 所述磷酸铁模板中铁的含量为30.8%wt，磷含量为17.9% wt，颗粒尺寸为80~110 nm。

[0049] 所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在110~150 nm，其XRD图谱见图1中c曲线。

[0050] 实施例4

[0051] 以Fe2(SO4)3和NH4H2PO4为原料分别配制成浓度为0.05mol/L的水溶液；按Fe3+：3+
PO4 摩尔比为1:1.5称量置于反应容器中，并以转速35 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为5，于60℃下反应10小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于100℃烘箱中干燥3小时，.
得到纳米级FePO4xH2O，然后在700℃空气气氛中焙烧8小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将氢氧化锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比1.04：1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加50g的蔗糖和淀粉的混合物，其质量比1:1，溶于
50℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为5%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以1.5L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为280℃，出风温度为
140℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至750℃恒温焙烧8小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0052] 所述磷酸铁模板中铁的含量为30.6%wt，磷含量为17.8% wt，颗粒尺寸为100~140 nm。

[0053] 所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在120~160 nm，其XRD图谱见图1中d曲线。

[0054] 实施例5

[0055] 以FeCl3和(NH4)2HPO4为原料分别配制成浓度为5mol/L的水溶液；按Fe3+：PO43+摩尔比为1:1.8称量置于反应容器中，并以转速60 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为2，于120℃下反应4小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于110℃烘箱中干燥2小时，得到纳米.级FePO4xH2O，然后在750℃空气气氛中焙烧6小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将草酸锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比1.05：1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加60g淀粉称料后，溶于90℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为45%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以0.02 L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为200℃，出风温度为100℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至750℃恒温焙烧10小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0056] 所述磷酸铁模板中铁的含量为31.1%wt，磷含量为18.2% wt，颗粒尺寸为120~160 nm。

[0057] 所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在140~180 nm，其XRD图谱见图1中e曲线。

[0058] 实施例6

[0059] 以FeCl3和NH4 H2PO4为原料分别配制成浓度为0.5mol/L的水溶液；按Fe3+：PO43+摩尔比为1:1.6称量置于反应容器中，并以转速60 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为1，于150℃下反应3小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于60℃烘箱中干燥12小时，得到.纳米级FePO4xH2O，然后在450℃空气气氛中焙烧16小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将氢氧化锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比1.05：1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加50g淀粉称料后，溶于80℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为35%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以0.05 L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为180℃，出风温度为110℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至
800℃恒温焙烧6小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0060] 所述磷酸铁模板中铁的含量为31.3%wt，磷含量为18.4% wt，所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在140~210 nm。

[0061] 实施例7

[0062] 以Fe(NO3)3和NH4 H2PO4为原料分别配制成浓度为0.01mol/L的水溶液；按Fe3+：3+
PO4 摩尔比为1:1.6称量置于反应容器中，并以转速50 r/min搅拌混合，再加氨水调节溶液的pH值为5，于120℃下反应5小时后得到无定形的磷酸铁沉淀；将沉淀物过滤后，用去离子水和酒精洗涤至洗涤液呈中性除去杂质离子，再将沉淀物于60℃烘箱中干燥12小时，.
得到纳米级FePO4xH2O，然后在500℃空气气氛中焙烧12小时后随炉缓慢冷却至室温，再研磨粉碎得到晶态的纳米磷酸铁模板；将氢氧化锂和所制备的磷酸铁模板按摩尔比1.01：
1称量，同时按每称量1摩尔的磷酸铁添加40g葡萄糖称料后，溶于80℃水溶液中，搅拌混合均匀后得到固含量为15%的前躯体浆料；在不断地搅拌同时将前躯体浆料通过计量泵以
0.05 L/min的流量输送到喷雾干燥机，进风温度为230℃，出风温度为110℃，从粉体收集器中得到乳白色的球状前躯体；将所制备的前躯体放置在管式炉中在N2保护下以5℃/min升温至450℃恒温焙烧24小时后炉内缓慢冷却至室温得到灰黑色的LiFePO4/C材料。

[0063] 所述磷酸铁模板中铁的含量为31.2%wt，磷含量为18.4% wt，所制备的磷酸亚铁锂材料的粒径在80~140 nm。