[发明专利]一种磷酸盐正极材料前驱体、其制备方法及应用有效
| 申请号： | 202111446175.1 | 申请日： | 2021-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN114212764B | 公开（公告）日： | 2023-06-30 |
| 发明（设计）人： | 刘峰玮;张卫东;张炜;林玲鑫 | 申请（专利权）人： | 厦门厦钨新能源材料股份有限公司 |
| 主分类号： | C01B25/45 | 分类号： | C01B25/45;H01M4/58;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京律智知识产权代理有限公司 11438 | 代理人： | 陈槐萱 |
| 地址： | 361000 福建省厦门市中国(*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 磷酸盐 正极 材料 前驱 制备 方法 应用 | ||
1.一种磷酸盐正极材料前驱体，其特征在于，其化学组成为Mn1-x-y-qCoxNiyMqHPO3(OH)•ZH2O，其中，x0；y0；0.04≦x+y≦0.05；0≦q0.06；1≦Z≦2；M为掺杂元素，选自IA族、IIA族、VIII族、IIIA族和副族元素中的一种或多种元素，且M不为Mn、Co或Ni；
所述磷酸盐正极材料前驱体的制备方法包括：
S1，将阳离子源和磷酸根水溶液混合，得到混合溶液，其中，所述阳离子源包括Mn源、Co源、Ni源和M源；
S2，将所述混合溶液在50~90℃条件下反应，得到反应液；
S3，对所述反应液进行有机溶剂萃取，分离得到沉淀物，所述沉淀物洗涤、干燥得到所述磷酸盐正极材料前驱体；其中，所述有机溶剂极性值小于3.4，选自石油醚、己烷、氯仿和四氯化碳中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的磷酸盐正极材料前驱体，其特征在于，所述M选自Al、Mg、Ti、V和B中的一种或多种。
3.一种如权利要求1或2所述的磷酸盐正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括：
S1，将阳离子源和磷酸根水溶液混合，得到混合溶液，其中，所述阳离子源包括Mn源、Co源、Ni源和M源；
S2，将所述混合溶液在50~90℃条件下反应，得到反应液；
S3，对所述反应液进行有机溶剂萃取，分离得到沉淀物，所述沉淀物洗涤、干燥得到所述磷酸盐正极材料前驱体；其中，所述有机溶剂极性值小于3.4，选自石油醚、己烷、氯仿和四氯化碳中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述阳离子源和磷酸根的摩尔比为1：1~4；所述磷酸根水溶液为磷酸和纯水的混合液，其中，每摩尔磷酸与50~250g纯水混合获得所述磷酸根水溶液。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，反应时间为2~24h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，还对干燥后的所述磷酸盐正极材料前驱体进行破碎处理，破碎后的颗粒粒径D50为0.5~10µm。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子源选用对应的阳离子金属单质和/或含有对应阳离子的化合物。
8.一种磷酸锰锂正极材料，其特征在于，其由如权利要求1或2所述的磷酸盐正极材料前驱体制备得到。
9.根据权利要求8所述的磷酸锰锂正极材料，其特征在于，在所述磷酸盐正极材料前驱体中添加锂源和碳源，混合后煅烧得到所述磷酸锰锂正极材料，所述磷酸锰锂正极材料的充电电压平台大于4.1V。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的磷酸锰锂正极材料。
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