[发明专利]复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料，其特征在于：由LiFePO₄、碳与Fe₂P组成，碳与Fe₂P共同组成导电纳米网络复合包覆LiFePO₄；

所述复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料是由以下方法制备得到的：

第一步以柠檬酸铁和无机三价铁化合物的混合物作为铁源，并混入锂源化合物和磷源化合物，各化合物的加入量为：柠檬酸铁的量按其有机酸根质量为目标产物LiFePO₄理论质量的10～45％计算；柠檬酸铁、无机三价铁化合物、锂源化合物和磷源化合物的加入量控制原料混合物中的Li元素、Fe元素和P元素的摩尔比为1∶1∶1；

所述无机三价铁化合物为三氧化二铁、四氧化三铁和磷酸铁中的一种或两种以上的混合物；

所述LiFePO₄理论质量是指：假设欲制备Nmol的产物，由此计算出的NmolLiFePO₄的质量；

所述锂源化合物为硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂和氟化锂中一种或两种以上的混合物；

所述磷源化合物为磷酸、磷酸铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或两种以上的混合物；

第二步将混合后的原料在250～450℃下加热5～20小时进行预分解反应，冷却、研磨后得到含有PO₄^3-、Li⁺、Fe²⁺/Fe³⁺和导电碳的反应前驱体；

第三步将反应前驱体在600～800℃下加热5～40小时进行高温煅烧反应，冷却、研磨后即得复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料LiFePO₄/(C+Fe₂P)。

2.权利要求1所述的复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步以柠檬酸铁和无机三价铁化合物的混合物作为铁源，并混入锂源化合物和磷源化合物，各化合物的加入量为：柠檬酸铁的量按其有机酸根质量为目标产物LiFePO₄理论质量的10～45％计算；柠檬酸铁、无机三价铁化合物、锂源化合物和磷源化合物的加入量控制原料混合物中的Li元素、Fe元素和P元素的摩尔比为1∶1∶1；

所述无机三价铁化合物为三氧化二铁、四氧化三铁和磷酸铁中的一种或两种以上的混合物；

所述LiFePO₄理论质量是指：假设欲制备Nmol的产物，由此计算出的NmolLiFePO₄的质量；

所述锂源化合物为硝酸锂、碳酸锂、醋酸锂和氟化锂中一种或两种以上的混合物；

所述磷源化合物为磷酸、磷酸铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或两种以上的混合物；

第二步将混合后的原料在250～450℃下加热5～20小时进行预分解反应，冷却、研磨后得到含有PO₄^3-、Li⁺、Fe²⁺/Fe³⁺和导电碳的反应前驱体；

第三步将反应前驱体在600～800℃下加热5～40小时进行高温煅烧反应，冷却、研磨后即得复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料LiFePO₄/(C+Fe₂P)。

3.根据权利要求2所述的复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述第一步中添加分散剂，所述分散剂为乙醇。

4.根据权利要求3所述的复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述乙醇的加入量为原料混合物总质量的100～300％，经高速球磨与原料混合分散均匀。

5.根据权利要求2所述的复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述第二步中的预分解反应是将混合后的原料放入反应器中，置于井式炉内，并通入氮气作保护下进行的。

6.根据权利要求2所述的复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述第三步中的高温煅烧反应是将反应前驱体放入反应器中，置于井式炉内，并通入氮气作保护下进行的。

7.权利要求1所述的复合包覆改性高振实密度锂离子电池正极材料在锂离子电池制造领域的应用。