[发明专利]一种正极材料LiMn1-xFexPO4/C及其制备方法

权利要求书

1.一种正极材料LiMn_1-xFe_xPO₄/C的制备方法，其特征在于，包括将A源与锂源、碳源混合反应制备得到；所述A源中含有焦磷酸亚锰铁；所述A源中含有的锰、铁、磷的摩尔计量比为Mn：Fe：P=0.45～0.85：0.55～0.15：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述A源与锂源的用量满足锂源中的锂元素与A源中的锰元素的计量比为Li：Mn=1：0.45～0.85。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂、磷酸锂、氟化锂、硝酸锂、碘化锂、高氯酸锂、氯化锂、四氟铝酸锂、铬酸锂、硫酸锂、甲酸锂、甲醇锂、偏磷酸锂、柠檬酸锂、叔丁醇锂、苯甲酸锂、乙酸锂、醋酸锂、草酸锂或其他有机物配位锂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以所述正极材料LiMn_1-xFe_xPO₄/C的总质量为基准，所述碳源的用量为3~50%。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、呋喃树脂、脲醛树脂、嘧铵树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶、纤维素、果糖、乳糖、淀粉、柠檬酸、碳黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、活性炭或其他可碳化的有机物中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述A源的步骤包括：将锰源、铁源与磷源按照摩尔比Mn：Fe：P=0.45～0.85：0.55～0.15：1混合后，球磨后干燥，然后热处理，得到所述A源。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锰源选自磷酸锰、草酸锰、三氧化二锰、四氧化三锰、乙酸锰、碳酸锰、氢氧化锰、偏硅酸锰、十羰基二锰、钛酸锰、碳化锰、硝酸锰、一氧化锰、七氧化二锰、乙酸锰、二氧化锰或其他锰化合物中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铁源选自单质铁、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铁、磷酸铁、含结晶水的磷酸铁、硫酸铁、含结晶水的硫酸铁、硫酸亚铁、含结晶水的硫酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、碘化亚铁、溴化亚铁、硫化亚铁、鞣酸铁、鞣酸亚铁、氢氧化铁、氢氧化亚铁、草酸亚铁、醋酸亚铁、乳酸亚铁、葡萄糖酸亚铁或乙酸亚铁中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述磷源选自磷酸、磷酸铵、磷酸二氢锂、磷酸锰、磷酸二氢钠、磷酸镁、磷酸铝、磷酸二氢铵、五氧化二磷中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为300~700℃，时间为3~10h。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括将A源与锂源、碳源混合反应后对反应产物先进行球磨干燥，然后将干燥得到的粉末在惰性气氛中烧结的步骤。

12.根据权利要求11所述的制备方法，所述烧结的温度为400~700℃。

13.根据权利要求12所述的制备方法，所述烧结为恒温烧结，烧结时间为6~10h。

14.根据权利要求11所述的制备方法，所述惰性气氛所采用的气体为氮气、惰性气体中的任意一种。

15.一种正极材料LiMn_1-xFe_xPO₄/C，其特征在于，所述正极材料LiMn_1-xFe_xPO₄/C由权利要求1所述的制备方法制备得到。