[发明专利]铁锰镍系正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铁锰镍系正极材料，其特征在于，所述铁锰镍系正极材料的化学式为：Li_1+a(Fe_xMn_1-x-yNi_y)_1-aO₂，其中；0＜a≤0.33、0＜x≤0.60、0≤y≤0.40。

2.根据权利要求1所述的铁锰镍系正极材料，其特征在于：所述材料属于六方晶系，具有α-NaFeO₂层状结构，空间群为。Li⁺和过渡金属及Fe离子交替占据3a位(0 0 0)和3b(0 0 1/2)位，O^2-位于6c(0 0 z)位置。其中6c位置上的O为立方密堆积，3b位置的金属离子和3a位置的Li分别交替占据其八面体空隙，在(111)晶面上呈层状排列。

3.一种铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述制备方法采用低温固相方法，先利用配位体与锂化合物形成络合物，再和含镍锰铁化合物混合反应，形成前驱体，再经过热处理得产物，将产物分级过筛，得最终产物；具体实施步骤如下：

1)将含铁、锰、镍的化合物采用球磨机充分均匀混合；

2)将配位体和含锂化合物混合均匀，再与步骤1)球磨2-6h，得到前驱体；

3)将步骤2)的产物在150℃条件下真空干燥至少12h，得到前驱体细粉；

4)将步骤3)的产物缓速升温至400-500℃，保温5h；再升温至600-900℃，保温12-20h；

5)将步骤4)的产物缓速降温到室温，进行分级粉碎，过筛；

6)将步骤5)的产物进行500℃的退火处理，得到产品。

4.根据权利要求3所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述含锂化合物是含锂的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐中的一种或者几种。

5.根据权利要求4所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述含铁的化合物是含铁的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐中的一种或者几种。

6.根据权利要求5所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述含锰的化合物是含锰的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐中的一种或者几种。

7.根据权利要求6所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述含镍化合物是含镍的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐中的一种或者几种。

8.根据权利要求7所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述配位体是醋酸、柠檬酸、氨水、糖中的一种或者几种。

9.根据权利要求8所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述步骤1)中加入0-5％的添加剂，添加剂为镁、铝、镓、铟、钒、锆、钛、铌和铋元素的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐中的一种或者几种。

10.根据权利要求9所述的铁锰镍系正极材料制备方法，其特征在于：所述缓速升温和缓速降温的变温速度均为5℃/min。