[发明专利]碳涂覆的锂过渡金属磷酸盐及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造粒状锂过渡金属磷酸盐的方法，所述锂过渡金属磷酸盐具有由气相沉积的由热解碳构成的均匀碳涂层，所述气相包括含碳化合物的热解产物，所述方法包括以下步骤：

a)提供锂过渡金属磷酸盐颗粒或其前体化合物的颗粒，

b)通过将所述锂过渡金属磷酸盐颗粒或其前体化合物的颗粒暴露于包括含碳化合物的热解产物的气氛，将含碳涂层沉积在所述锂过渡金属磷酸盐颗粒或其前体化合物的颗粒上，其中所述含碳化合物是碳水化合物或聚合物，其中所述锂过渡金属磷酸盐颗粒或其前体化合物的颗粒与所述含碳化合物在热解期间在空间上分开，

c)使所述含碳涂层碳化，

其中具有均匀碳涂层的粒状锂过渡金属磷酸盐基于其总重量具有0.01至0.15wt％的硫含量和小于2.0wt％的总碳含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述锂过渡金属磷酸盐由式(1)表示：

LiM'_yM_xPO₄ (1)

其中M″是选自Fe、Co、Ni和Mn的至少一种过渡金属，M′与M″不同并且代表至少一种金属，所述至少一种金属选自Co、Ni、Mn、Fe、Nb、Ti、Ru、Zr、B、Mg、Zn、Ca、Cu、Cr或其组合，0＜x≤1，并且其中0≤y＜1

或

由式(2)表示：

LiFe_xMn_1-x-yM_yPO₄ (2)

其中M是选自Sn、Pb、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba、Co、Ti和Cd中的具有化合价+II的金属，并且其中x＜1，y＜0.3，并且x+y＜1。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述含碳化合物的热解在300至850℃的温度下进行。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述涂层的沉积在300至850℃的温度下进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述锂过渡金属磷酸盐颗粒或其前体化合物的颗粒的温度比包括所述热解产物的气氛的温度低。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述涂层在所述锂过渡金属磷酸盐颗粒上的沉积在流化床中进行。

7.一种根据前述权利要求1至6中任一项所述的方法获得的碳涂覆的粒状锂过渡金属磷酸盐。

8.一种用于二次锂离子电池的电极，其包括根据权利要求7所述的锂过渡金属磷酸盐作为活性材料。

9.根据权利要求8所述的电极，其具有1.5至2.6g/cm³的电极密度。

10.一种二次锂离子电池，其包括根据权利要求8或9所述的电极。