[发明专利]磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法、正极片及电池

权利要求书

1.一种磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极活性材料的粒度分布频率曲线不出峰，其中，所述粒度分布频率曲线是按体积百分数的分布，且所述磷酸铁锂正极活性材料的粒度分布符合以下关系式一：

U(D)＝100×(D/D_max)^1/3 (关系式一)

其中，D表示所述磷酸铁锂正极活性材料的粉体粒径，D_max表示所述磷酸铁锂正极活性材料的最大粉体粒径，U(D)表示为粒径小于D的磷酸铁锂正极活性材料粉体的质量分数。

2.如权利要求1所述的磷酸铁锂正极活性材料，所述磷酸铁锂正极活性材料中的碳含量为0.8％-1.8％。

3.如权利要求1所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极活性材料还包括掺杂离子，所述掺杂离子选自Mg、Mo、Ti、V、Mn、Nb元素中的一种或多种。

4.如权利要求1-3任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，用所述磷酸铁锂正极活性材料制成的正极片的压实密度在2.7g/cm³以上。

5.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括：

将二水磷酸铁分别在至少5个不同脱水温度下脱水，得到一次颗粒粒径的平均值依次增加的至少5组无水磷酸铁；其中，所述5个不同脱水温度从300℃递增至1000℃；300℃的脱水温度下得到的无水磷酸铁的一次颗粒粒径的平均值在25-35nm的范围，1000℃的脱水温度下得到的无水磷酸铁的一次颗粒粒径的平均值在1.2μm-2μm的范围；

根据以下关系式二，将在不同脱水温度得到的多组无水磷酸铁按比例混合，得到混合磷酸铁；

U(d)＝100×(d/d_max)^1/3 (关系式二)

其中，d表示无水磷酸铁的一次颗粒粒径，d_max表示所述混合磷酸铁中无水磷酸铁的最大一次颗粒粒径，d_max为6μm，U(d)表示为一次颗粒粒径小于d的无水磷酸铁在所述混合磷酸铁中的质量分数；

将所述混合磷酸铁与锂源、碳源及溶剂混合，得到混合浆料；将所述混合浆料研磨至D50粒度为300nm-800nm后进行喷雾干燥，将得到的干燥粉体进行焙烧；对焙烧后的物料依次进行破碎细化和过筛，得到磷酸铁锂正极活性材料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为700-810℃。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述至少5个不同脱水温度依次包括300、450、500、800和1000℃。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合磷酸铁与所述锂源的用量使得铁元素、磷元素、锂元素的摩尔比为1:(1-1.05):(1-1.05)。

9.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括集流体和设置在所述集流体表面的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括如权利要求1-4任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料或如权利要求5-8任一项所述的方法制得的磷酸铁锂正极活性材料。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求9所述的正极片。