[发明专利]碱金属磷酸盐复合电极材料其制备方法、二次电池

权利要求书

1.一种碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取有机碳源，采用金属催化剂对所述有机碳源进行修饰，得到修饰后的碳源；所述金属催化剂选自长链有机过渡金属盐催化剂；

按化学通式为LiMPO₄的磷酸盐中元素的化学计量比获取锂源、磷源和M源后，制成混合前驱体粉料；其中，所述M源选自碱金属源；

将所述修饰后的碳源和所述混合前驱体粉料置于反应体系中进行化学气相沉积处理，得到碱金属磷酸盐复合电极材料。

2.如权利要求1所述的碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积处理的条件包括：在保护气氛中，以0.5～10℃/min升温至450～700℃，保温5～36h；

和/或，所述金属催化剂包括有机镍源、有机铁源、有机锌源中的至少一种；

和/或，所述金属催化剂以酸式盐的形式修饰在所述有机碳源中；

和/或，所述M源包括锰源、钒源、铁源、钴源、钠源中的至少一种。

3.如权利要求2所述的碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述保护气氛中包括氮气、氩气、氦气中的至少一种惰性气体；

和/或，所述保护气氛还包括还原气体和/或碳源气体；

和/或，所述有机碳源的碳链长度为C18～C36；

和/或，所述碱金属磷酸盐包括磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂、磷酸钴铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸铁钠中的至少一种；

和/或，所述化学气相沉积处理的保温温度为500～600℃。

4.如权利要求1～3任一项所述的碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述采用金属催化剂对所述有机碳源进行修饰的步骤包括：将所述有机碳源、所述金属催化剂和表面活性剂混合溶解在溶剂中，在温度为40～100℃的条件下混合反应10min～12h，分离得到所述修饰后的碳源。

5.如权利要求4所述的碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述混合前驱体粉料的制备步骤包括：将所述锂源、所述磷源、所述M源分散在溶剂中后，在转速为120～500rpm的条件下球磨12～48h，干燥得到所述混合前驱体粉料；

和/或，所述表面活性剂包括硬脂酸、十二苯基磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠、卵磷脂、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯中的至少一种。

6.如权利要求4所述的碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述修饰后的碳源和所述混合前驱体粉料的质量比为(0.1～0.5)：1；

和/或，所述有机碳源、所述金属催化剂和所述表面活性剂的质量比为1：(0.01～0.2)：(0.001～0.05)。

7.如权利要求1～3、5或6任一项所述的碱金属磷酸盐复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述有机碳源包括单宁酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯胺、聚多巴胺、间苯二酚-甲醛树脂、葡萄糖、蔗糖、果糖中的至少一种；

和/或，所述有机铁源包括乳酸亚铁、柠檬酸铁、二茂铁、亚铁氰化钾、甘氨酸铁中的至少一种；

和/或，所述有机锌源包括葡萄糖酸锌、蛋氨酸锌、乳酸锌、甘草锌、柠檬酸锌中的至少一种；

和/或，所述有机镍源包括双(三苯基膦)二羰基镍、酞菁镍、氯(环戊二烯基)(三苯膦)镍(Ⅱ)、1,3-双(二苯基膦丙烷)二氯化镍、双(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮基)镍(II)、二正丁基二硫代氨基甲酸镍、四(三苯基膦)镍、双(三苯基膦)二溴化镍中的至少一种。

8.一种如权利要求1～7任一项所述方法制备的碱金属磷酸盐复合电极材料，其特征在于，所述碱金属磷酸盐复合电极材料为核壳结构，包括碱金属磷酸盐内核和包覆在所述内核外表面的碳层，所述内核的碱金属磷酸盐晶格中掺杂有过渡金属元素。