[发明专利]一种混合碳源改性电池正极材料的方法

权利要求书

1.一种混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)制备磷酸铁锂和/或磷酸钒锂前驱体；

(2)制备干凝胶前驱体混合物：在步骤(1)中所得磷酸铁锂和/或磷酸钒锂前驱体中加入混合碳源，升温，搅拌，得到干凝胶前驱体混合物；

(3)将步骤(2)中所得干凝胶前驱体混合物干燥处理后，加入水球磨后，干燥，再加入酒精球磨，干燥，干磨；

(4)步骤(3)中干磨后转入加热炉中，在惰性气体或/和还原性气体升温至300～400℃进行烧结，保温，自然冷却，得到的前驱体粉末；

(5)将步骤(4)中得到的前驱体粉末研磨均匀后转入加热炉中，在惰性气体或/和还原性气体保护气氛中升温至700～850℃，恒温煅烧后自然冷却，得到混合碳源改性的电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中磷酸钒锂前驱体的制备方法为：将作为原料的钒源化合物、磷源化合物、锂源化合物、螯合剂加入反应容器中，再加入去离子水，升温，搅拌，得到磷酸钒锂前驱体；所述步骤(1)中磷酸铁锂前驱体的制备方法为：将作为磷酸铁锂原料的铁源化合物、磷源化合物、锂源化合物、螯合剂加入反应容器中，加入去离子水，升温，搅拌，得到磷酸钒锂前驱体；优选地，所述磷酸铁锂和/或磷酸钒锂前驱体的制备方法中，加入去离子水后升温至60～80℃，磁力搅拌1～2h。

3.根据权利要求2所述的混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述磷酸铁锂和/或磷酸钒锂前驱体的制备方法中所述锂源化合物为磷酸二氢锂、碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、醋酸锂或硫酸锂中的一种或多种；所述钒源化合物为五氧化二钒或偏钒酸铵中的一种或多种；所述磷源化合物为磷酸二氢锂、磷酸二氢氨、磷酸氢二氨或磷酸铵中的一种或多种；优选地，所述磷酸铁锂和/或磷酸钒锂前驱体的制备方法中铁元素、钒元素、磷元素、锂元素和螯合剂的摩尔比为(0.7～0.9)：(0.1～0.3)：(1～1.2)：(1.1～1.3)：(2.5～3.5)；所述磷酸铁锂和/或磷酸钒锂前驱体的制备方法中所述螯合剂为草酸、柠檬酸、酒石酸、聚丙烯酸和质量比为30％的双氧水中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合碳源为无机碳源和有机碳源；优选地，所述无机碳源为乙炔黑、石墨烯、石墨粉和超导炭黑中的至少一种，所述有机碳源为水溶性糖，例如蔗糖，或溶于酒精的高分子化合物，例如聚乙二醇；进一步优选地，所述混合碳源中无机碳源所形成的包覆碳在电池正极材料中所占的质量百分比为1～5％，有机碳源在电池正极材料中所占的质量百分比为0.5～2％；进一步优选地，所述碳的含量为制备的混合碳源改性电池正极材料质量的1.5～7％。

5.根据权利要求1所述的混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入混合碳源后升温，搅拌，直至溶液中的水分蒸干；优选地，所述步骤(2)中加入混合碳源后升温至60～80℃，磁力搅拌5～10h。

6.根据权利要求1所述的混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤(3)中干燥处理是指将步骤(2)中所得干凝胶前驱体混合物放入鼓风干燥箱或是真空干燥箱中干燥10～20h；优选地，所述步骤(3)中水球磨是指干燥处理后，将干凝胶前驱体混合物放入耐酸腐蚀的球磨罐中，例如聚氨酯或陶瓷球磨罐中，加入水球磨2～4h；优选地，所述步骤(3)中水球磨中水的具体加入量为加水球磨后，前驱体混合物形成具有流动性且静置2～5分钟水不会析出或是分层。

7.根据权利要求1所述的混合碳源改性电池正极材料的方法，其特征在于，所述步骤(3)中酒精球磨是加入酒精球磨2～4h，干磨时间为0.3～0.8h，例如0.5h；优选地，所述步骤(3)中酒精的具体加入量为加入酒精球磨后，前驱体混合物形成具有流动性且静置2～5分钟酒精不会析出或是分层。