[发明专利]锂离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料，包括多片片状碳复合磷酸锰锂材料，所述多片片状碳复合磷酸锰锂材料呈放射状排列；所述磷酸锰锂具有式（I）所示化学式：

LiMn_1-xM_xPO₄（I）；

其中，0＜x＜0.2；

M为Ti、Co、Fe、Mg、Al、Cr和Nb中一种。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，0.01≤x≤0.19。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述M为Ti、Fe、Mg、Al和Cr中一种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述片状碳复合磷酸锰锂的厚度小于等于300nm。

5.一种锂离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：

将磷源化合物、锰源化合物、含M化合物、锂源化合物、碳源化合物和表面活性剂在水中混合，得到悬浮液，所述M为Ti、Co、Fe、Mg、Al、Cr和Nb中一种；

在密闭条件下，将所述悬浮液进行加热，得到正极材料前驱体；

在惰性气体气氛中，将所述正极材料前驱体进行焙烧，得到锂离子电池正极材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述磷源化合物为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸锂、磷酸二氢锂和磷酸氢二锂中的一种或几种；

所述锰源化合物为醋酸锰、硫酸锰、草酸锰、硝酸锰、碳酸锰、二氧化锰、四氧化三锰、三氧化二锰和氢氧化锰中的一种或几种；

所述含M化合物为M的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、有机酸盐中的一种或几种；

所述锂源化合物为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂、磷酸锂、磷酸二氢锂和磷酸氢二锂中的一种或几种；

所述碳源化合物为导电炭黑、碳纳米管、乙炔黑、乳糖、蔗糖、抗坏血酸、酚醛树脂、聚乙烯醇、葡萄糖和多聚糖中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为柠檬酸、抗坏血酸、硬脂酸、油酸、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、氨基酸、曲拉通和磺酸中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述磷源化合物、锰源化合物、含M化合物、锂源化合物中磷、锰、M和锂的摩尔比为（1~1.1）：（0.8~1）：（0.2~0）：（1~1.1），所述含M化合物不为0；

所述碳源化合物的质量为磷源化合物、锰源化合物、含M化合物和锂源化合物总质量的5wt%~15wt%；

所述表面活性剂的质量为磷源化合物、锰源化合物、含M化合物和锂源化合物总质量的1wt%~10wt%。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述悬浮液的固含量为10wt%~50wt%。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为120℃~280℃；

所述加热的时间为3h~20h。

11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为450℃~750℃；

所述焙烧的时间为2h~10h。