[发明专利]一种掺杂改性锂离子电池阴极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂改性锂离子电池阴极材料，其特征在于，所述阴极材料为碳包覆掺杂改性磷酸锰锂，所述掺杂改性磷酸锰锂由锂源化合物、锰源化合物、磷酸根源化合物、砷酸根源化合物按摩尔比Li：Mn：PO₄^3-：AsO₄^3-＝1：1：(1-x)：x组成，其中0<x≤0.15。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池阴极材料，其特征在于，所述的锂离子电池阴极材料化学通式为LiMn(PO₄)_(1-x)(AsO₄)_x，0<x≤0.15。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池阴极材料，其特征在于，作为优选，所述锂源化合物为氢氧化锂、碳酸锂、乙酸锂或草酸锂中的一种或多种，锰源化合物为二氧化锰、碳酸锰、磷酸二氢锰、草酸锰中的一种或多种，所述的磷酸根源化合物为正磷酸、焦磷酸、偏磷酸中的一种或多种，所述的砷酸根源化合物为正砷酸及其盐、焦砷酸及其盐、偏砷酸及其盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池阴极材料，其特征在于，所述碳包覆为碳源化合物覆盖在掺杂改性磷酸锰锂粒子表面，所述的碳源化合物为葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、柠檬酸中的一种或多种。

5.一种如权利要求1所述的锂离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

(1)前驱物制备将锂源化合物、锰源化合物、磷酸根源化合物、砷酸根源化合物按摩尔比Li：Mn：PO₄^3-：AsO₄^3-＝1：1：(1-x)：x准确称重，加入球磨罐中，再称取碳源化合物加入球磨罐，然后加入无水乙醇，球磨混合制得前驱物；

(2)后处理将前驱物烘干，于惰性气氛中加热，得到磷酸根位掺杂改性磷酸锰锂阴极材料。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中称取的碳源化合物的量为每0.1摩尔Li称取10-30克碳源化合物。

7.根据权利要求5所述的锂离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中无水乙醇的加入量为固体混合物总质量的40-60％。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热速率为5-10℃/min。

9.根据权利要求5所述的锂离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热至温度为550-850℃，保温1-10小时。