[发明专利]一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，合成一种LiFePO₄ • mAl₂O₃@LiAlO₂@nC正极材料，其中，m、n为摩尔数，0m≤0.05，0n≤0.05，Al₂O₃为活性金属氧化物，LiAlO₂为快离子导体，C为导电纳米碳材料。

2.根据权利要求1一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于，LiFePO₄正极材料表面有均匀的包覆层，总厚度约为2.5~10nm，磷酸铁锂形成的二次颗粒粒径均一。

3.一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）以摩尔比计，其先将铁源、磷源、锂源混合，摩尔比Li：Fe：P＝1：1：1，然后以乙醇或水为球磨介质，进行球磨混合，合成磷酸铁锂材料前驱体，升温煅烧，先在200～500℃煅烧5～10h，然后在400～650℃煅烧4～8h，煅烧完成后冷却至室温，即得磷酸铁锂电池正极材料；

（2）以摩尔比计，按照Al：Fe＝m:1的比例称取铝源，称取一定量的锂源，加入一定量的有机溶剂，充分混合；将步骤(1)制备的磷酸铁锂电池正极材料缓慢加入到混合溶液中，调整溶液的固液比为1:5~15，磁力加热搅拌，得到黑色浆料；并真空烘干，后在500~700℃烧结10~20h，自然冷却得到mAl₂O₃@LiAlO₂修饰的正极材料；

（3）以摩尔比计，将导电纳米碳材料分散于有机溶剂中，向所得混合液中加入步骤(2)得到的正极材料，调整固液比为1g:6~15mL，超生后搅拌蒸发溶剂得到黑色粉末，将干燥的黑色粉末在300~700℃氩气气氛下烧结4~12h，最终得到LiFePO₄ • mAl₂O₃@LiAlO₂@ nC。

4.根据权利要求3一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于：在步骤（1）铁源采用纳米三氧化二铁、草酸亚铁的任意一种或几种；磷酸根源采用磷酸或五氧化二磷或磷酸二氢铵的一种或几种；在步骤（1）与（2）所述锂源为氟化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂、氢氧化锂中的任意一种或几种。

5.根据权利要求3一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述铝源选自硝酸铝、硫酸铝的一种或几种；所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇和丙醇中的一种或几种。

6.根据权利要求3一种改性的磷酸铁锂正极材料及其制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，导电纳米碳材料为石墨烯或碳纳米管的一种或几种；所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇和丙醇中的一种或几种；超生的时间为10~60min；蒸发的温度为50-150℃，时间为10~60min。