[发明专利]二次电池用阴极材料及其制造方法

权利要求书

1.一种阴极材料，包括磷酸锰锂LiMnPO₄和氟磷酸锰钠Na₂MnPO₄F的复合物，其中通过将所述LiMnPO₄和所述Na₂MnPO₄F以x LiMnPO₄/1-x Na₂MnPO₄F(0<x<1)的混合比例混合来形成所述阴极材料，其中所述磷酸锰锂LiMnPO₄和所述氟磷酸锰钠Na₂MnPO₄F具有不同的晶体结构，且其中所述LiMnPO₄的晶体结构具有空间群Pnma，并且所述Na₂MnPO₄F的晶体结构具有空间群P2_1/n。

2.如权利要求1所述的阴极材料，还包括全部均匀分布的碳导电材料。

3.如权利要求2所述的阴极材料，其中所述碳导电材料选自super-P、乙炔黑、和科琴黑的任一种或其任意组合。

4.如权利要求2所述的阴极材料，其中所述阴极材料是无机/有机复合材料。

5.一种制造权利要求1所述的阴极材料的方法，包括：

(i)将锂(Li)氧化物或其前体、钠(Na)氧化物或其前体、锰(Mn)氧化物或其前体、磷酸盐或其前体、和氟化物或其前体混合；

(ii)通过水热合成法对步骤(i)的混合物进行合成，以产生粉末；和

(iii)对步骤(ii)所得粉末进行热处理。

6.如权利要求5所述的方法，还包括向步骤(iii)的产物添加碳材料，并进行球磨以产生所述阴极材料的步骤。

7.如权利要求5所述的方法，其中步骤(iii)的所述热处理包括：

在氩(Ar)气氛下于500℃烧制6小时。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述锂氧化物的前体是选自磷酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硫酸锂、亚硫酸锂、氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、及其任意混合物的任一种。

9.如权利要求5所述的方法，其中所述钠氧化物的前体是选自磷酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、醋酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠、氟化钠、氯化钠、溴化钠、及其任意混合物的任一种。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述锰氧化物的前体是选自锰金属、氧化锰、草酸锰、醋酸锰、硝酸锰、及其任意混合物的任一种。

11.如权利要求5所述的方法，其中所述磷酸盐的前体是选自磷酸铵、磷酸钠、磷酸锂、磷酸钾、及其任意混合物的任一种。

12.如权利要求6所述的方法，其中所述碳材料是选自super-P、乙炔黑、和科琴黑的任一种或其任意组合。

13.如权利要求5所述的方法，其中步骤(ii)中的合成反应在200℃下于250rpm进行5小时。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述合成反应在8atm的压力下进行。

15.如权利要求5所述的方法，其中步骤(ii)还包括：

通过与无水乙醇混合30分钟来洗涤所述粉末；和

将粉末/无水乙醇混合物离心以除去有机材料。

16.如权利要求15所述的方法，其中洗涤步骤进行3次或更多次。

17.如权利要求15所述的方法，还包括在60℃真空干燥所述粉末/无水乙醇混合物12小时或以上。