本发明涉及磷酸铁锂材料的制备方法，具体涉及一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法。
背景技术：
1、众所周知，锂离子电池作为一种清洁的可再生能源，广泛应用于电动汽车、电力储能等领域，而正极材料决定了电池的性能和成本，与层状三元正极材料相比，lifepo4(lfp)正极材料因其成本低、安全性高、循环性能好等优点，被广泛接受，进而得到了广泛使用。
2、lfp的应用在电动汽车和储能领域面临瓶颈，在电动汽车领域，lfp由于其电子导电性低、锂离子扩散动力学差，难以应用于大功率汽车，此外，由于车辆空间有限，lfp的体积能量密度较低，难以实现最大续航里程，在储能领域，lfp的低体积能量密度难以面对单电池容量增量增加的挑战，单体电池容量的增加必然会降低每瓦时的成本，这就要求lfp具有较高的体积能量密度，增厚电极和在相同的外壳中放置更多的lfp可以帮助增加单个电池的容量，然而，增厚电极将大大降低单个电池的倍率性能，导致市场上几乎所有大容量电池的标称功率仅为0.25c。
3、现有技术提出了各种提高倍率性能的方法，其中，碳涂层和纳米化是提高lfp速率性能最常用的方法，通过表面碳涂层可以有效地整体增强粒子和电极的电子导电性，而纳米化则可以有效缩短离子传递路径，改善扩散动力学，但是，试验已经证实微米级的颗粒在堆积时会形成紧密的堆积，过大的颗粒会导致制备的电池性能下降，且表面碳涂层也难以实现均匀混浆、涂布，因此，形成磷酸铁锂材料低碳含量的均匀涂层是非常困难的。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其制备了一种通过非均相喷雾干燥法制备低碳微米尺寸的磷酸铁锂材料，对应制备方法工艺简单、成本低廉，通过一次包覆，制得的磷酸铁锂材料在保障低碳含量的条件下，包覆层更加均匀，材料电导率得以提升，能够满足高能量密度、高倍率性能的需求，并且在与空气接触后电化学性能不发生明显衰减，抗老化能力明显提高。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，包括步骤如下：
5、s1将制备磷酸铁锂的原材料的铁源和锂源按照一定比例加入去离子水中，室温连续搅拌，得到初级混合体系；
6、s2向上一步骤中得到的初级混合体系中加入第二种铁源、磷源和碳源，制成二级混合体系；
7、s3将上一步骤中得到的二级混合体系用喷雾干燥机造粒，得到前驱体粉料；
8、s4将上一步骤中得到的前驱体粉料干燥后的粉末在惰性气氛下进行烧结，烧结完成后冷却；
9、s5将上一步骤中冷却完成的烧结料进行粉碎，得到低碳含量的磷酸铁锂材料。
10、优选的，所述铁源为磷酸铁和硫酸亚铁，锂源为氢氧化锂，磷源为磷酸二氢铵和磷酸二氢锂中的一种，第二种碳源选用葡萄糖和蔗糖的一种。
11、进一步的，所述磷酸铁、硫酸亚铁的摩尔比为1:1。
12、再进一步的，所述初级混合体系中的铁源、锂源的摩尔比是1:1.02～1:1.04，继续加入磷源、锂源、铁源的摩尔比是1:1.02:1～1:1.04:1，碳源的质量是磷酸铁的2.6±0.3wt％。
13、作为本方案进一步的方案，所述惰性气体为氩气或者氮气的一种，进气温度为250～280℃，进料速度为700～850ml/h。
14、作为本方案再进一步的方案，所述前驱体粉料在惰性气氛下以3～5℃/min的速度加热，且先在350～400℃下烧结5h，后再700～750℃下烧结10h。
15、作为本方案更进一步的方案，所述的烧结料粉碎后的颗粒中位粒度d50控制为0.8～2.5μm。
16、该低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法所制备的磷酸铁锂是通过一种非均相喷雾干燥法制备的低碳微米尺寸的磷酸铁锂材料，且该磷酸铁锂材料在10c下能够保持135mah g-1的克容量，并且在低温下保持较高的放电能力。
17、(三)有益效果
18、与现有技术相比，本发明提供了一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，具备以下有益效果：
19、本发明中，采用两种铁源、低碳含量，以一种非均相喷雾干燥方法来合成低碳含量的磷酸铁锂材料，该材料由涂覆均匀的碳涂层颗粒堆叠而成，由于颗粒紧密堆积、涂层均匀，使得该材料具有较高的能量密度和优异的锂离子扩散动力学，最终提高了磷酸铁锂材料放电容量、倍率性能和低温放电能力。
1.一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述铁源为磷酸铁和硫酸亚铁，锂源为氢氧化锂，磷源为磷酸二氢铵和磷酸二氢锂中的一种，第二种碳源选用葡萄糖和蔗糖的一种。
3.根据权利要求2所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸铁、硫酸亚铁的摩尔比为1:1。
4.根据权利要求3所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述初级混合体系中的铁源、锂源的摩尔比是1:1.02～1:1.04，继续加入磷源、锂源、铁源的摩尔比是1:1.02:1～1:1.04:1，碳源的质量是磷酸铁的2.6±0.3wt％。
5.根据权利要求4所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体的进气温度为250～280℃，惰性气体的进料速度为700～850ml/h。
6.根据权利要求5所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体粉料在惰性气氛下以3～5℃/min的速度加热，且先在350～400℃下烧结5h，后再700～750℃下烧结10h。
7.根据权利要求6所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述的烧结料粉碎后的颗粒中位粒度d50控制为0.8～2.5μm。
8.根据权利要求8所述的一种低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于，该低碳含量高倍率性能磷酸铁锂材料的制备方法所制备的磷酸铁锂是通过一种非均相喷雾干燥法制备的低碳微米尺寸的磷酸铁锂材料，且该磷酸铁锂材料在10c下能够保持135mah g-1的克容量，并且在低温下保持较高的放电能力。
