[发明专利]高压实磷酸锰铁锂前驱体、磷酸锰铁锂正极材料及前驱体的制备方法

权利要求书

1.一种高压实磷酸锰铁锂前驱体，其特征在于：其表达式为NH ₄Mn _1-xFe _xPO ₄，且0＜x＜0.5；所述前驱体粒度D50为5~20um，Span＞1.2；

所述前驱体为0.5g/cm ³＜TD＜2.0g/cm ³，0.5m ²/g＜SSA＜3.0m ²/g；所述前驱体结晶度为I(121)/(010)＞0.3，FWHM（010）＜0.25，FWHM（121）＜0.25。

2.根据权利要求1所述的高压实磷酸锰铁锂前驱体，其特征在于：其颗粒形貌由单一椭圆片状和椭圆片状堆积的球状两种形式组成；

其中，所述椭圆片状的片层厚度小于500nm，所述椭圆片状堆积的球状在SEM的500倍图上的数量大于2个。

3.一种高压实磷酸锰铁锂前驱体的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1或2所述的高压实磷酸锰铁锂前驱体；制备方法包括：

步骤一、分别配置铁锰混合金属溶液、磷酸盐溶液和氨水溶液；

步骤二、反应釜中加底液，在惰性气氛下并流加入所述铁锰金属混合溶液、所述磷酸盐溶液和所述氨水溶液，得到无定型的缺磷态磷酸锰铁沉淀溶液；所述底液为纯水与氨水溶液的混合液；

步骤三、继续向无定型的缺磷态磷酸锰铁沉淀溶液中加入氨水溶液至目标pH值后停止进液，陈化后得到磷酸锰铁铵沉淀；

步骤四、将制备得到的所述磷酸锰铁铵沉淀进行固液分离、洗涤和干燥，得到磷酸锰铁前驱体粉末。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述铁锰混合金属混合液的浓度为0.5~2mol/L，所述磷酸盐溶液的浓度为0.5~2mol/L，所述氨水溶液的浓度为0.5~4mol/L；

其中，金属和磷的用量满足：以金属锰和铁元素总和计和以磷酸根离子计的摩尔比为1：1-2。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，锰源为硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰和氯化锰中的至少一种；铁源为硫酸亚铁、硝酸铁、乙酸铁和绿化铁中的至少一种；磷酸盐为磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸三铵、磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，合成条件包括：搅拌转速300~900rpm，反应过程中的pH值为3-5，反应温度为20~60℃，反应时间＜20h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，无定形的缺磷态磷酸锰铁沉淀中，以金属锰和铁元素总和计和以磷酸根离子计的摩尔比为1-2：1。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤三中，合成条件包括：搅拌转速300~900rpm，目标pH值为5-7，反应温度为20~90℃，反应时间＜20h，陈化时间1~10h。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤四中，干燥温度为60~150℃。

10.一种高压实磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于：采用权利要求3~9中任一项所述的制备方法制得的所述磷酸锰铁锂前驱体与锂源、碳源煅烧制得。