[发明专利]一种两步焙烧制备碳包覆磷酸锰铁锂材料的方法

权利要求书

1.一种两步焙烧制备碳包覆磷酸锰铁锂材料的方法，其特征在于，将磷酸锰铁锂的原料置于空气中进行第一步焙烧；将空气焙烧产物与碳源有机物在分散介质中混合均匀并干燥，得到中间产物；之后再将中间产物在惰性气氛或弱还原气氛保护下进行第二步焙烧，最后得到碳包覆磷酸锰铁锂材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸锰铁锂的原料至少含有合成磷酸锰铁锂所需的Mn源物质、Fe源物质、P源物质和Li源物质。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磷酸锰铁锂的原料中还含有碳源物质。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一步焙烧为：在空气气氛下焙烧，焙烧制度为一段或多段，焙烧的保温温度为200-800℃，保温时间为0.2-20h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳源有机物为蔗糖、聚乙烯醇、聚乙二醇、PVB、葡萄糖、纤维素、酚醛树脂、柠檬酸、抗坏血酸中的至少一种。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述碳源有机物的用量为相对于除锂以外的金属原子摩尔数的1-20％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散介质为去离子水、无水乙醇或丙酮。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，干燥方法为喷雾干燥、冷冻干燥或旋转蒸发。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步焙烧为：在氧浓度为0.1％以下的惰性气氛或弱还原气氛保护下进行焙烧，通气流量为1-6L/min，焙烧制度为一段或多段，焙烧的保温温度为400-800℃，保温时间为2.5-20h。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，第二步焙烧过程中使用的惰性气体为高纯氮气或氩气；弱还原性气体选自氢气、乙炔、一氧化碳和二氧化碳混合气体中的一种。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸锰铁锂的化学式为Li_aMn_xFe_yM_1-x-yP_bO₄，其中0.95＜a＜1.10，0.2＜x＜0.9，0.05＜y＜0.6，0.97＜b＜1.04，M为Zn、Mg、Zr、Nb、Co和Ni中的一种或几种组合。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所得碳包覆磷酸锰铁锂材料的一次颗粒粒径为10-500nm，比表面积为10-45m²/g，振实密度为0.5-2.6g/cm³。