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    本發明係有關於一種鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末及其製作方法，其中磷酸鋰鐵粉末係具有一扁平片狀之外型，其中磷酸鋰鐵粉末之厚度係為5-200 nm，且磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為0-80°。此外，本發明所提供之磷酸鋰鐵粉末製作方法，僅需透過簡單的製程，即可製作出具有短鋰離子行進距離之磷酸鋰鐵粉末，進而提升鋰離子電池之充放電效率、及降低電池製作成本。
    公开号:TW201301644A
    申请号:TW100121791
    申请日:2011-06-22
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Lih-Hsin Chou；Kuei-Chao Wu
    申请人:Nat Univ Tsing Hua；
    IPC主号:H01M4-00
    专利说明:
    鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末及其製作方法
    本發明係關於一種磷酸鋰鐵粉末及其製作方法，尤指一種適用於鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末及其製作方法。
    近年來，隨著各種可攜式電子裝置之發展，對於能量儲存技術的關注也日益漸增。其中，電池為可攜式電子裝置主要的電力來源之一，尤其是目前最大宗的手機、筆記型電腦等可攜式電子產品，均採用小型二次電池做為電力來源。除了可攜式電子裝置外，目前二次電池亦應用在電動車上。
    於現今所使用的二次電池中，以1990年初期所發展的鋰二次電池(或鋰離子電池)成為眾所矚目的焦點。早期之鋰離子電池係採用LiCoO2做為陰極材料，因其具有高工作電壓、平穩充放電壓之優點，故大量應用在可攜式產品。而後，更發展出以橄欖石結構LiFePO4和尖晶石結構LiMn2O4做為陰極材料之鋰離子電池。相較於以LiCoO2做為陰極材料，以LiFePO4和LiMn2O4做為陰極材料可更具有較佳安全性、較多充放電次數、較低成本等優點。
    雖然LiMn2O4具有成本低、安全性佳等優勢，但在深度放電時易發生姜-泰勒(Jahn-Teller)效應，導致尖晶石崩壞而影響電池循環性能。LiFePO4除了擁有低成本和安全性高等兩項優勢外，理論電容量甚至比LiMn2O4更高，而可用於需大電流及高功率之裝置上。同時，LiFePO4更具有無毒且環保的特性，且高溫特性佳，故為目前最優異的鋰離子電池陰極材料之一。目前之以LiFePO4做為陰極材料之鋰離子電池，其平均放電電壓為3.4~3.7 V vs. Li+/Li。
    常見之鋰離子電池結構係包含：一陰極、一陽極、一隔離板、及一含鋰鹽之電解質。其中，鋰離子電池係依循鋰之嵌埋-脫嵌機制進行電池之充放電，其充放電機制係如下式(I)及(II)所示。
    充電：LiFePO4-x Li+-xe-→xFePO4+(1-x)LiFePO4　(I)
    放電：FePO4+x Li++xe-→x LiFePO4+(1-x)FePO4　(II)
    當充電時，鋰離子會脫離LiFePO4結構；而當放電時，鋰離子會再進入LiFePO4結構。因此，鋰離子電池之充放電是一個LiFePO4/FePO4兩相過程。然而，鋰離子在LiFePO4和FePO4中擴散係數相當低，故一般係於材料中摻雜金屬添加物，以提升鋰離子擴散速率。此外，以目前發展之LiFePO4材料而言，因鋰離子於粉末結構中行進距離較長，而有導電度差的問題；因此，一般係藉由包覆碳以增加粉體導電度，藉此以提升電池之充放電效率。然而，無論是摻雜金屬添加物或碳包覆，均會增加陰極材料LiFePO4之製程步驟，而導致鋰離子電池之成本增加。
    此外，現今多採用固態法製備LiFePO4粉末。然而，固態法之燒結溫度卻與產物性質極為相關。若燒結溫度在700℃以下，燒結前原料要充分混合，否則會導致Fe3+雜質相；但若燒結溫度低於600℃，產物平均粒徑小於30 μm，溫度一提高，粒徑分佈就大於30 μm，而須再加入後續研磨及過篩的步驟使產物粒徑介於1 μm到10 μm間。因此，固態法不易製作出鋰離子行進距離為奈米尺寸之LiFePO4粉末。
    因此，目前亟需發展出一種以簡便方法製作之鋰離子電池用之奈米尺寸陰極材料，除了可提升電池之充放電效率外，更可降低鋰離子電池之製作成本。
    本發明之主要目的係在提供一種鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末，其具有較短之鋰離子行進距離，進而提升鋰離子電池之充放電效率。
    本發明之另一目的係在提供一種鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末之製作方法，俾能以簡單的製程製作出具有較短鋰離子行進距離之磷酸鋰鐵粉末，進而減少鋰離子電池之製作成本。
    為達成上述目的，本發明係提供一種鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末，係具有一扁平片狀之外型，其中磷酸鋰鐵粉末之厚度係為5-200 nm，且磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為0-80°。於本發明中，所謂之「法線」，即為垂直於磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之直線。
    此外，本發明亦提供上述磷酸鋰鐵粉末之製作方法，係包括下列步驟：(A)提供一含鋰、鐵、磷之有機溶劑混合溶液，其中有機溶劑混合溶液中之鋰係來自於一鋰前驅物、或一磷鋰前驅物，有機溶劑混合溶液中之鐵係來自於一鐵前驅物、或一磷鐵前驅物，且有機溶劑混合溶液中之磷係來自於一磷前驅物、一磷鋰前驅物、或一磷鐵前驅物；(B)加熱反應有機溶劑混合溶液，以製得一合成粉末；以及(C)熱處理合成粉末，以製得一磷酸鋰鐵粉末。
    於本發明之鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末及其製作方法中，透過於有機溶劑混合溶液中反應各前驅物，再經過熱處理步驟，即可製得一具有良好結晶特性且短鋰離子行進距離之磷酸鋰鐵粉末。由於本發明所製得之磷酸鋰鐵粉末具有扁平狀外型，甚至是如花瓣狀的外型，故粉末之厚度相當薄，而可大幅縮短鋰離子崁埋或脫嵌之行進距離，以提升鋰離子之擴散速率。因此，當使用本發明所製得之磷酸鋰鐵粉末做為鋰離子電池之陰極材料時，因鋰離子行進距離短，故可提升電池之充放電效率。同時，因無須透過摻雜添加物或包覆導電材料即可提升電池特性，故亦可降低電池之製作成本。
    於本發明之鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末中，磷酸鋰鐵粉末之晶帶軸(zone axis)與鋰離子通道b軸[0,1,0]之夾角為0-80°，故磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為0-80°。較佳為，磷酸鋰鐵粉末之晶帶軸與鋰離子通道b軸[0,1,0]之夾角為30-65°，即磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為30-65°。更佳為，磷酸鋰鐵粉末之晶帶軸與鋰離子通道b軸[0,1,0]之夾角為45-60°，即磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為45-60°。
    較佳為，磷酸鋰鐵粉末之扁平平面晶帶軸係接近[1,-3,5]。
    此外，於本發明之鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末中，磷酸鋰鐵粉末之寬度並無特殊限制，較佳為500 nm至5 μm，更佳為1 μm至2.5 μm。
    再者，於本發明之鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末中，磷酸鋰鐵粉末係具有橄欖石結構(Triphylite)。
    於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，於步驟(A)中，可更添加少量摻雜金屬化合物，以增加所形成之磷酸鋰鐵粉末之導電性。其中，此摻雜金屬可為至少一選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、Al、Ga、In、Be、Mg、Ca、Sr、B、及Nb所組成之群組。較佳為，摻雜金屬化合物係為上述金屬元素之硫酸金屬鹽、碳酸金屬鹽、硝酸金屬鹽、草酸金屬鹽、醋酸金屬鹽、氯化鹽、溴化鹽、或碘化鹽。更佳為，摻雜金屬化合物係為上述金屬元素之硫酸金屬鹽。最佳為摻雜金屬化合物係為Mn、Cr、Co、Cu、Ni、Zn、Al、或Mg之硫酸金屬鹽。
    據此，本發明所製得之磷酸鋰鐵粉末，其如下式(I)所示：
    LiFe(1-x)MxPO4　(I)
    其中，M可包含一種或以上之金屬，且該金屬係選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、V、Mo、Ti、Zn、Zr、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、Al、Ga、In、Be、Mg、Ca、Sr、B、及Nb所組成之群組，且0≦x<0.5。其中，該金屬較佳係選自由Mn、Cr、Co、Cu、Ni、Zn、Al、及Mg所組成之群組；更佳係選自由Mn、Cu、Zn、Al、Ni、及Mg所組成之群組。
    此外，於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，於步驟(A)中，可更添加少量碳材料，以使所合成之磷酸鋰鐵粉末表面包覆碳，以增加所形成之磷酸鋰鐵粉末之導電性。其中，碳材料可為任何糖類，如蔗糖。在此，碳材料之添加量可為合成之磷酸鋰鐵重量之0.1-20%。
    於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，鋰前驅物可為至少一選自由LiOH、Li2CO3、LiNO3、CH3COOLi、Li2C2O4、Li2SO4、LiCl、LiBr、及LiI所組成之群組；鐵前驅物可為至少一選自由FeCl2、FeBr2、FeI2、FeSO4、(NH4)2Fe(SO4)2、Fe(NO3)2、FeC2O4、(CH3COO)2Fe及FeCO3所組成之群組；磷前驅物可為至少一選自由H3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4、Mg3(PO4)2及NH3H2PO4所組成之群組；磷鋰前驅物可為至少一選自由LiH2PO4、Li2HPO4、及Li3PO4所組成之群組；而磷鐵前驅物係至少一選自由Fe3(PO4)2、及FePO4所組成之群組。於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，有機溶劑混合溶液中除了含有上述前驅物外，更可包括任何可幫助反應合成或前驅物溶解之添加物，如：介面活性劑、高分子電解質、及穩定劑。在此，介面活性劑之例子可為十六烷基三甲基溴化銨(Cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzene sulfonate,SDBS)、十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate,SDS)、或Triton-X100；高分子電解質之例子可為聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrollidone,PVP)、過氧乙酸(peroxyacetic acid,PAA)、聚乙烯亞胺(Polyethyleneimine,PEI)、或聚丙烯醯胺(polyacrylamide,PAM)；而穩定劑之例子可為聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)、或聚乙酸乙烯酯(polyvinyl acetate,PVAc)。除了可添加上述添加物控制晶體大小和晶體成長優選方向外，更可於步驟(B)中外加一電場，以控制晶體的成長方向。藉此，以大幅提高鋰離子之傳輸界面面積。
    此外，於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，有機溶劑可為一般本技術領域常用之介質，且可為任何本技術領域常用之多元醇有機溶劑。其中，有機溶劑較佳為乙二醇(ethylene glycol,EG)、二乙二醇(diethylene glycol,DEG)、三乙二醇(triethylene glycol,TEG)、四乙二醇(tetraethylene glycol,TTEG)、丙三醇(glycerol)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、二甲基甲醯胺(N,N-dimethylmethanamide,DMF)、或其混合物；且有機溶劑更佳為二乙二醇、丙三醇、或其混合物。
    再者，於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，於步驟(B)中，可採用水熱法、熱液法、迴流法、或共沉澱法反應有機溶劑混合溶液。較佳為，使用迴流法進行反應。其中，反應溫度較佳係為105-350℃，而反應時間較佳係為10-20小時。
    此外，於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，於步驟(B)中，更可在一氣氛下或通入一氣流下，加熱反應該有機溶劑混合溶液，而製得一合成粉末。其中，此氣流或氣氛可作為一保護氣體或還原氣體，且可包含至少一選自由氮氣、氫氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、一氧化碳、甲烷、氮氫混合氣體、及其混合物所組成之群組。較佳為，保護氣體或還原氣體係氮氣、氫氣、或氮氫混合氣體。更佳為，保護氣體或還原氣體係氮氫混合氣體。
    於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，於步驟(C)中，更可在一氣氛下或通入一氣流下熱處理該合成粉末，以製得一磷酸鋰鐵粉末。。其中，此氣流或氣氛可作為一保護氣體或還原氣體，且可包含至少一選自由氮氣、氫氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、一氧化碳、甲烷、氮氫混合氣體、及其混合物所組成之群組。較佳為，保護氣體或還原氣體係氮氣、氫氣、或氮氫混合氣體。更佳為，保護氣體或還原氣體係氮氫混合氣體。
    此外，於本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法中，於步驟(C)中，較佳係於300-700℃下熱處理該合成粉末；且較佳係熱處理該合成粉末1-20小時。
    此外，可以本技術領域已知之方法，將本發明之鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末做為陰極材料，以製得一鋰離子電池。以下將約略描述鋰離子電池之製作方法，然而本發明並不限於此。
    其中，陽極之製程係藉由塗覆一碳材料於一陽極電流收集器上，接著再將之乾燥並壓製而成；而陰極之製程係藉由塗覆一陰極活性材料(即本發明之磷酸鋰鐵粉末)於一陰極電流收集器上，接著再將之乾燥並壓製而成。而後，將一隔離膜插入於陰極與陽極之間，再注入一含鋰鹽之電解質，經封裝後，則製得一鋰離子電池。
    以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。 實施例1
    將H3PO4、FeC2O4、及LiOH前驅物以1:1:1的比例溶於一300ml二乙二醇(DEG)中，以得到一有機溶劑混合溶液(0.15M)。接著，於200℃下通氮氫混合氣流，並以迴流法反應有機溶劑混合溶液18小時，經過濾後，可得一合成粉末。而後，將合成粉末通入氮氣氛，以500℃熱處理2小時，則可製得本實施例之磷酸鋰鐵粉末。
    將本實施例熱處理前之合成粉末及所製得之磷酸鋰鐵粉末，以X光繞射儀(Shimadzu 6000)測量其晶體結構。於此，X光係為Cu Kα線，2θ掃描角度為15°到45°，掃描速率為1°/min。X光繞射測量結果係分別如圖1A及1B所示，其中圖1A係為熱處理前合成粉末之XRD繞射圖，而圖1B係為本實施例所製得之磷酸鋰鐵粉末之XRD繞射圖。
    於圖1A及圖1B中，上方分別為熱處理前合成粉末及本實施例所製得粉末之XRD繞射圖，下方為JCPDS卡編號81-1173之橄欖石結構的磷酸鋰鐵(LiFePO4)之XRD繞射圖，於上方繞射圖中以直線標示出繞射峰的峰值位置。
    如圖1A所示，熱處理前之合成粉末並不具有橄欖石結構。然而，如圖1B所示，所有標示於實施例粉末繞射峰中心的直線皆對應於下方JCPDS卡編號81-1173之橄欖石結構的磷酸鋰鐵(LiFePO4)之XRD繞射峰的峰值位置，且未觀察到其他非磷酸鋰鐵的繞射峰，顯示本實施例所製作出的粉末皆為具橄欖石結構的磷酸鋰鐵粉末(LiFePO4)。
    此外，更以掃描式電子顯微鏡(SEM)(Hitachi S-4000)觀察本實施例之磷酸鋰鐵粉末的表面形貌，結果係如圖2A及圖2B所示。其中，當放大倍率十萬倍時，如圖2A所示，粉末成扁平片狀，也可稱為花瓣狀，且每一扁平片狀寬度約2 μm；而當放大倍率六十萬倍，如圖2B所示，每一扁平片狀厚度約50 nm，且面寬約為厚度的40倍。
    再者，穿透式電子顯微鏡(TEM)(JEOL 2010)單晶繞射結果顯示，本實施例所製得之磷酸鋰鐵粉末，其晶帶軸(zone axis)最接近[1,-3,5]，而[1,-3,5]與各繞射面法線(surface normal)的夾角介於89.33°到90.33°間。經計算後，[1,-3,5]與鋰離子通道的b軸[0,1,0]間約夾54.93°。該夾角θ，可以下法計算得出：
    [1,-3,5]‧[0,1,0]=|[1,-3,5]|×|[0,1,0]|×cosθ
    其中a=10.33埃，b=6.01埃，c=4.692埃，分別為磷酸鋰鐵晶軸x,y,z方向單位向量的長度，因此可得出θ=125.07°，也可視為180°-125.07°=54.93°。
    換言之，如圖3所示，本實施例所製得之磷酸鋰鐵粉末10，其扁平片狀平面101之法線與鋰離子通道之夾角α為54.93°。經換算後，鋰離子自此厚度D(50 nm)之薄片狀粉末離開粉末的最遠行走距離x為(50 nm/(2*cos54.93°))=43.5 nm。 實施例2
    將H3PO4、FeSO4、及Li2CO3前驅物以1:1:1比例與等莫爾數的尿素(urea)溶於一300ml二乙二醇(DEG)中，以得到一有機溶劑混合溶液(0.3M)。接著，於200℃下通氮氫混合氣體，並以迴流法反應有機溶劑混合溶液14小時，經過濾後，可得一合成粉末。而後，將合成粉末通入氮氣氛，以500℃熱處理10小時，則可製得本實施例之磷酸鋰鐵粉末。
    利用實施例1相同之方法，以X光繞射儀、掃描式電子顯微鏡及穿透式電子顯微鏡分析本實施例所製得之磷酸鋰鐵粉末。X光繞射結果顯示，本實施例所製作出的粉末為具橄欖石結構的磷酸鋰鐵粉末；而SEM結果顯示，粉末成扁平片狀，且每一扁平片狀寬約1至1.5 μm，厚度約20至35 nm，且面寬約為厚度的43倍至50倍。
    此外，TEM單晶繞射結果顯示，晶帶軸與各繞射面垂線(surface normal)的夾角介於89.33°到90.33°間。經計算後，晶帶軸與鋰離子通道的b軸[0,1,0]間約夾54°。 實施例3
    將H3PO4、FeC2O4、及LiOH前驅物以1:1:1比例溶於一300ml二乙二醇(DEG)中，以得到一有機溶劑混合溶液(0.15M)。而後，於此有機溶劑混合溶液中添加十二烷基硫酸鈉(SDS)，並於200℃下通氮氣，並以迴流法反應有機溶劑混合溶液10小時，經過濾後，可得一合成粉末。而後，將合成粉末通入氮氣氛，以500℃熱處理4小時，則可製得本實施例之磷酸鋰鐵粉末。
    以掃描式電子顯微鏡觀察本實施例之磷酸鋰鐵粉末的表面形貌，結果係如圖4所示。其中，當放大倍率十萬倍時，粉末為平板狀，也可稱為花瓣狀，且每一平板狀粉末其厚度薄且均勻。同時，更可觀察到本實施例所製得之磷酸鋰鐵粉末，其分散性較實施例1所製得之磷酸鋰鐵粉末更佳。
    由上述實施例1至3之結果顯示，本發明所製得之磷酸鋰鐵粉末形狀特殊，使得粉末得以有最高表面密度的鋰離子通道。此外，粉末表面的平面特性，使得鋰離子得以均勻、高密度的方式離開粉末，故可提高電流密度。
    另一方面，本發明所製得之磷酸鋰鐵粉末鋰離子行進距離僅約為粉末厚度大小，故鋰離子於此材料中擴散速率較迅速。因此，即便未摻雜金屬添加物，仍可維持高鋰離子擴散速率。同時，鋰離子離開粉末的數量不因時間而有明顯變化，且可得到一接近於常數的充放電電流，故不會有隨著充放電時間增加，充放電電流逐漸減少的問題。
    此外，由於本發明所製得之磷酸鋰鐵粉末鋰離子行進距離為奈米尺寸，故不會有導電度差的問題。因此，當本發明之磷酸鋰鐵粉末用於鋰離子電池時，無須包覆碳即可具有高導電度。
    綜上所述，本發明之磷酸鋰鐵粉末及其製作方法，因所製得之磷酸鋰鐵粉末厚度僅為奈米尺寸，即便未添加額外元素且未包覆碳，仍可提升電池之充放電特性。因此，本發明之磷酸鋰鐵粉末之製作方法之製程相對簡單，且若將本發明之磷酸鋰鐵粉末應用於鋰離子電池上，則可降低電池之生產成本。
    上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
    10．．．磷酸鋰鐵粉末
    101．．．扁平片狀平面
    D．．．厚度
    x．．．行走距離
    α．．．夾角
    圖1A係本發明實施例1熱處理前合成粉末之XRD繞射圖。
    圖1B係本發明實施例1所製得之磷酸鋰鐵粉末之XRD繞射圖。
    圖2A及圖2B係本發明實施例1之磷酸鋰鐵粉末之SEM圖。
    圖3係本發明實施例1之鋰離子行進路徑示意圖。
    圖4係本發明實施例3之磷酸鋰鐵粉末之SEM圖。
    权利要求:
    Claims (28)
    [1] 一種鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末，係具有一扁平片狀之外型，其中該磷酸鋰鐵粉末之厚度係為5-200 nm，且該磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為0-80°。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之磷酸鋰鐵粉末，其中該磷酸鋰鐵粉末係具有一花瓣狀之外型。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之磷酸鋰鐵粉末，其中該磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為30-65°。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之磷酸鋰鐵粉末，其中該磷酸鋰鐵粉末之扁平平面晶帶軸與鋰離子通道b軸[0,1,0]之夾角為0-80°。
    [5] 如申請專利範圍第3項所述之磷酸鋰鐵粉末，其中該磷酸鋰鐵粉末之扁平平面晶帶軸與鋰離子通道b軸[0,1,0]之夾角為30-65°。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之磷酸鋰鐵粉末，其中該磷酸鋰鐵粉末之寬度係為500 nm-5 μm。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之磷酸鋰鐵粉末，其中該磷酸鋰鐵粉末係具有橄欖石結構。
    [8] 一種鋰離子電池之磷酸鋰鐵粉末之製作方法，係包括下列步驟：(A)　提供一含鋰、鐵、磷之有機溶劑混合溶液，其中該有機溶劑混合溶液中之鋰係來自於一鋰前驅物、或一磷鋰前驅物，該有機溶劑混合溶液中之鐵係來自於一鐵前驅物、或一磷鐵前驅物，且該有機溶劑混合溶液中之磷係來自於一磷前驅物、一磷鋰前驅物、或一磷鐵前驅物；(B)　加熱反應該有機溶劑混合溶液，以製得一合成粉末；以及(C)　熱處理該合成粉末，以製得一磷酸鋰鐵粉末。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中於步驟(B)中，係在一氣氛下或通有一氣流下，加熱反應該有機溶劑混合溶液，以製得一合成粉末。
    [10] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中於步驟(C)中，係在一氣氛下或通有一氣流下，熱處理該合成粉末，以製得一磷酸鋰鐵粉末。
    [11] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該鋰前驅物係至少一選自由LiOH、Li2CO3、LiNO3、CH3COOLi、Li2C2O4、Li2SO4、LiCl、LiBr、及LiI所組成之群組。
    [12] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該鐵前驅物係至少一選自由FeCl2、FeBr2、FeI2、FeSO4、(NH4)2Fe(SO4)2、Fe(NO3)2、FeC2O4、(CH3COO)2Fe、及FeCO3所組成之群組。
    [13] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該磷前驅物係至少一選自由H3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4、Mg3(PO4)2及NH3H2PO4所組成之群組。
    [14] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該磷鋰前驅物係至少一選自由LiH2PO4、Li2HPO4、及Li3PO4所組成之群組。
    [15] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該磷鐵前驅物係至少一選自由Fe3(PO4)2、及FePO4所組成之群組。
    [16] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該有機溶劑混合溶液中更包括至少一選自由介面活性劑、高分子電解質、及穩定劑所組成之群組。
    [17] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該有機溶劑係選自由乙二醇(ethylene glycol,EG)、二乙二醇(diethylene glycol,DEG)、丙三醇(glycerol)、三乙二醇(triethylene glycol,TEG)、四乙二醇(tetraethylene glycol,TTEG)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)、二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、二甲基甲醯胺(N,N-dimethylmethanamide,DMF)、及其混合物所組成之群組。
    [18] 如申請專利範圍第9項所述之製作方法，其中該氣氛或氣流係包含至少一選自由氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、一氧化碳、甲烷、氮氫混合氣體、及其混合物所組成之群組。
    [19] 如申請專利範圍第10項所述之製作方法，其中該氣氛或氣流係包含至少一選自由氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、一氧化碳、甲烷、氮氫混合氣體、及其混合物所組成之群組。
    [20] 如申請專利範圍第16項所述之製作方法，其中該介面活性劑係為十六烷基三甲基溴化銨(Cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzene sulfonate,SDBS)、十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate,SDS)、或Triton-X100。
    [21] 如申請專利範圍第16項所述之製作方法，其中該高分子電解質係為聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrollidone,PVP)、過氧乙酸(peroxyacetic acid,PAA)、聚乙烯亞胺(Polyethyleneimine,PEI)、或聚丙烯醯胺(polyacrylamide,PAM)。
    [22] 如申請專利範圍第16項所述之製作方法，其中該穩定劑係為聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)、或聚乙酸乙烯酯(polyvinyl acetate,PVAc)。
    [23] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中於步驟(B)中，係於105-350℃下反應該有機溶劑混合溶液。
    [24] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中於步驟(B)中，係反應該有機溶劑混合溶液10-20小時。
    [25] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中於步驟(C)中，係於300-700℃下熱處理該合成粉末。
    [26] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中於步驟(C)中，係熱處理該合成粉末1-20小時。
    [27] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該磷酸鋰鐵粉末係具有一扁平片狀之外型，該磷酸鋰鐵粉末之厚度係為5-200 nm，且該磷酸鋰鐵粉末之扁平平面之法線與鋰離子通道之夾角為0-80°。
    [28] 如申請專利範圍第8項所述之製作方法，其中該磷酸鋰鐵粉末係具有橄欖石結構。
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