[发明专利]一种磷酸锰铁锂复合材料及其制备方法与电池

权利要求书

1.一种磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)混合铁源、磷源与溶剂，得到混合溶液；

(2)混合锰源与步骤(1)所得混合溶液，得到预处理浆料；

(3)混合锂源、碳源、溶剂与步骤(2)所得预处理浆料，得到前驱体浆料；

(4)对步骤(3)所述前驱体浆料进行干燥后烧结，得到所述磷酸锰铁锂复合材料。

2.根据权利要求1所述磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铁源包括金属铁粉、金属铁片或铁锭中的任意一种或至少两种的组合，优选为金属铁粉；

优选地，步骤(1)所述磷源包括磷酸；

优选地，所述磷酸的浓度为10～60wt％，优选为30～40wt％；

优选地，步骤(1)所述溶剂包括水；

优选地，步骤(1)中铁源和磷源的摩尔比为10～40％；

优选地，步骤(1)所述混合溶液中铁源完全溶解；

优选地，所述溶解的方式包括常温搅拌、加热搅拌、球磨或超声处理中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述锰源包括金属锰粉、金属锰片、一氧化锰、二氧化锰、四氧化三锰或乙酸锰中的任意一种或至少两种的组合，优选为一氧化锰和/或四氧化三锰；

优选地，步骤(1)和步骤(2)中所述锰源、铁源和磷源的添加比例为：

(Fe+Mn)/P的摩尔比为0.95～0.99，Mn/P的摩尔比为0.6～0.9；

优选地，步骤(2)所述混合后还包括分散和湿法球磨；

优选地，步骤(2)所述预处理浆料的固含量为10～60wt％，优选为30～40wt％。

4.根据权利要求1所述磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述锂源包括碳酸锂、乙酸锂或氢氧化锂中的任意一种或至少两种的组合，优选为碳酸锂和/或乙酸锂；

优选地，步骤(3)所述锂源的添加量满足Li/(Fe+Mn)的摩尔比为1.02～1.06；

优选地，步骤(3)所述碳源包括葡萄糖、淀粉、蔗糖、聚乙二醇、聚乙烯醇或环糊精中的任意一种或至少两种的组合，优选为葡萄糖和/或淀粉；

优选地，步骤(3)所述碳源的添加量为15～30g/mol，g/mol表示每摩尔磷酸锰铁锂产物对应添加的原料碳源质量；

优选地，步骤(3)所述溶剂包括水；

优选地，步骤(3)所述混合后还包括分散和湿法球磨；

优选地，步骤(3)所述前驱体浆料的固含量为10～60wt％，优选为30～40wt％。

5.根据权利要求1所述磷酸锰铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述干燥的方式包括喷雾干燥；

优选地，步骤(4)所述烧结的气氛为氮气、氩气、氢气或氩氢混合气中的任意一种，优选为氮气；

优选地，步骤(4)所述烧结的温度为650～800℃；

优选地，步骤(4)所述烧结的时间为4～10h。