[发明专利]一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料，其特征在于该复合材料为钴酸锂正极材料被包覆一层含锂的氟磷酸盐，其中被包覆的钴酸锂正极材料为层状材料，化学式为LiCo_1-xM_xO₂，其中0≤x≤0.2，M为Mg、Ca、Cu、Ni、Al、Fe、Ti、Mn和Zr中的一种或多种组合；包覆层材料的化学式为LiM′PO_4-yF_1+y，0≤y≤1.2，其中M′是Zr、Fe、Sm、Pr、Nb、Ga、Zn、Y、Mg、Al、Cr、Ca、Ti、Cu、Sr、Ba、Ce、Sn、Sb、La和Bi中的一种或多种组合，所述的包覆层材料的厚度为2～200nm。

2.根据权利要求1所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料，其特征在于所述的包覆层材料与钴酸锂正极材料的质量比为0.005～0.1。

3.如权利要求1所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：

一、将锂源、M′源、磷源和氟源与溶剂混合均匀，加入分散剂，得到包覆层材料溶液；其中M′源为可溶性金属硝酸盐、金属盐酸盐、金属硫酸盐、金属醋酸盐和金属草酸盐中的一种或几种的混合，其中金属元素为Zr、Fe、Sm、Pr、Nb、Ga、Zn、Y、Mg、Al、Cr、Ca、Ti、Cu、Sr、Ba、Ce、Sn、Sb、La和Bi中的一种或多种组合；其中按照LiM′PO_4-yF_1+y中锂、M′、磷和氟原子数之比称取锂源、M′源、磷源和氟源，0≤y≤1.2；

二、将钴酸锂正极材料加入步骤一得到的包覆层材料溶液中，搅拌均匀，得到浆料；其中包覆层材料与钴酸锂正极材料的质量比为0.005～0.1；

三、将步骤二得到的浆料在温度为50～200℃条件下，干燥处理0.5～5h，得到固体滤饼；

四、控制升温速度为2～10℃/min，将固体滤饼在温度为400～1000℃条件下进行烧结，保温2～20h，冷却，然后过筛，得到一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中锂源为乙酸锂、碳酸锂、硝酸锂、氯化锂和氢氧化锂中的一种或几种的混合。

5.根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中磷源为磷酸二氢铵 、磷酸、磷酸氢二铵 、磷酸铵 、磷酸锂和五氧化二磷中的一种或几种的混合。

6.根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中氟源为氢氟酸、氟化锂、氟化铵、氟化氢铵和氟化钠中的一种或几种的混合。

7.根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中分散剂为氨水、氯化铵、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、醋酸铵、EDTA、柠檬酸铵、乙二胺、乙酸、氟化钠、酒石酸、马来酸、琥珀酸、柠檬酸和丙二酸中的一种或其中几种的混合。

8.根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中分散剂与锂源的摩尔量相等。

9.根据权利要求3所述的一种氟磷酸盐类锂离子-电子混合导体改性钴酸锂复合材料的制备方法，其特征在于步骤四中过筛时，孔径为200目。