[发明专利]一种锂离子电池用磷酸锰锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用磷酸锰锂正极材料，其特征在于：该磷酸锰锂正极材料以锰源、磷源、锂源、碳源为原料，且使Mn∶P∶Li的摩尔比为1∶1∶(1～1.05)，碳源的掺量为磷酸锰锂产物质量的0.1～50％。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用磷酸锰锂正极材料，其特征在于：所述的锰源为磷酸锰、草酸锰、氢氧化锰、碳酸锰中至少一种。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用磷酸锰锂正极材料，其特征在于：所述的磷源为五氧化二磷、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中至少一种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用磷酸锰锂正极材料，其特征在于：所述的锂源为氯化锂，溴化锂、硫酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、叔丁基锂中至少一种。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用磷酸锰锂正极材料，其特征在于：所述的碳源为糊精、淀粉、环氧树脂、纤维素、焦炭、煤沥青、聚乙烯醇中至少一种。

6.一种锂离子电池用磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：该磷酸锰锂正极材料的制备工艺如下：

1)通过气流粉碎机分别将锰源、磷源、锂源破碎成0.5～2微米、0.8～1.5微米、0.3～1.5微米的粉末，然后按摩尔比1∶1∶(1～1.05)的计量比称量锰源、磷源、锂源；

2)在氮气或氩气气氛保护下，用双螺旋锥形混合机将锰源、磷源、锂源混合搅拌8～12小时后，掺入占磷酸锰锂产物质量0.1～50％的碳源，继续混合10～18小时；

3)将锰源、磷源、锂源和碳源混合物放入模具中，在压力3～12MPa下制成密度为1.5～3.0克/立方厘米的模块，模压时间为15分钟；

4)将压制好的模块放入刚玉匣体或坩埚中，在惰性气体保护下进行热处理，加热程序如下：以15～30℃/分加热速度升温，由室温升至150～200℃，恒温焙烧20～50分钟；再以5～10℃/分速度升温，在250～400℃下恒温焙烧5～8小时；然后再升温至600～850℃，恒温焙烧10～12小时，最后以10～30℃/分速度降温至室温；

5)将热处理后所得产物再经过万能粉碎机粉碎、球磨机研磨、过筛、烘干，即得锂离子电池用磷酸锰锂正极材料。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：混合物在压力3～12MPa下，模压成密度为1.5～3.0克/立方厘米的模块。

8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：制备过程中，加热程序如下：以15～30℃/分加热速度升温，由室温升至150～200℃，恒温焙烧20～50分钟；再以5～10℃/分速度升温，在250～400℃下恒温焙烧5～8小时；然后再升温至600～850℃，恒温焙烧10～12小时，最后以10～30℃/分速度降温至室温。