[发明专利]一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料

权利要求书

1.一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征是：一种正极材料磷酸铁锰锂其化学式是LiFe_xMn_1-xPO₄，0<x<1，一种溶胶凝胶法合成高容量高循环分级烧结纳米级磷酸铁锰锂材料是由以下方法制备的：

（1）首先按摩尔比1.0～1.2：x：1-x：1.4，0<x<1，称取一定量的锂源、铁源、锰源、磷源，然后加入质量分数3%~15%的碳源，加入一定量的溶剂，在30～100℃水浴条件下，利用电动搅拌器搅拌至溶胶状态；

（2）将溶胶静置5～24h，直至凝胶状态；

（3）在80℃～120℃干燥箱中干燥；

（4）放入管式炉中，在惰性气体氛围下烧结，先在240～390℃条件下预烧3～5小时，随炉冷却至室温，然后将料快速研磨破碎，然后加入管式炉中，同样在惰性气氛下分级烧结，烧结工艺为一级450℃，3～6小时和二级780℃，5～24小时；控制升温速率在2~10℃/min，空冷至室温，得到碳包覆的磷酸铁锰锂正极材料。

2.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：制备步骤（1）所述的的锂源、铁源、锰源、磷源的摩尔比选择为1.0～1.2：0.2～0.5：0.5～0.8：1.4。

3.根据权利要求2中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述的的锂源、铁源、锰源、磷源的摩尔比选择为1.0～1.2：1：1：1.4。

4.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述锂源为硝酸锂、乙酸锂、甲酸锂、氢氧化锂、碳酸锂、氯化锂和氟化锂中的一种或几种。

5.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述铁源为硝酸铁、草酸亚铁和氯化铁中的一种或几种。

6.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述磷源为磷酸铁、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸中的一种或几种。

7.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述碳源为柠檬酸、抗坏血酸、淀粉、马铃薯淀粉、蔗糖和葡萄糖中的一种或几种。

8.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述锰源为乙酸亚锰、碳酸锰、酸式磷酸锰、磷酸锰和草酸锰中的一种或几种。

9.根据权利要求1中所述的一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料，其特征在于：所述惰性气体为氮气或氩气。