[发明专利]一种三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料、制备及其应用

权利要求书

1.一种三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料，其特征在于，包括三氟化铁内核，以及包覆在三氟化铁内核表面的六氟铁酸锂外壳；

所述的六氟铁酸锂外壳层由三氟化铁颗粒的表层原位转化而来；

所述的正极材料的化学式为FeF₃∙xH₂O/Li₃FeF₆，其中，结晶水数目x为0-0.33；

所述复合正极材料的粒径为20-200nm。

2.如权利要求1所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料，其特征在于，六氟铁酸锂壳层的厚度为0.5-20nm。

3.一种权利要求1或2所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，将氟化铁粉末、无机锂盐和有机溶剂混合后搅拌反应，将反应的产物再经热处理，制得所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合材料；

无机锂盐与三氟化铁的摩尔比为（0.05-0.53）:1；

热处理的温度为200-320℃。

4.如权利要求3所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将三氟化铁粉末分散在有机溶剂A中，得分散液B；

步骤(2)：将无机锂盐分散和/或溶解在有机溶剂C中，得溶液D；

步骤(3)：在搅拌状态下，将溶液D与分散液B接触混合，搅拌反应，反应完全后，依次经液固分离、干燥得到前驱体；

步骤(4)：将前驱体热处理，得所述的复合正极材料。

5.如权利要求4所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，有机溶剂A和有机溶剂C独自选自甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、吡啶中的至少一种。

6.如权利要求3或4所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，无机锂盐与三氟化铁的摩尔比为(0 .05-0 .3)∶1。

7.如权利要求3或4所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，热处理的温度为225-270℃。

8.如权利要求3或4所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，反应的温度为5-60℃。

9.如权利要求4所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述的无机锂盐为Li+的水溶性盐；

步骤(1)中，三氟化铁粉末按照1:20-60的质量比加入有机溶剂A中，在超声辅助下均匀分散，得分散液B；

步骤(2)中，无机锂盐按照1:500-2000的质量比加入到有机溶剂C中，在室温下，搅拌30-120分钟，使无机锂盐充分溶解于有机溶剂A中，形成溶液D；

热处理在保护性气氛下进行。

10.一种权利要求1或2所述的三氟化铁/六氟铁酸锂复合正极材料的应用，其特征在于，将所述的复合正极材料用于制备锂离子电池的正极。