[发明专利]碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料，其特征在于：

所述核壳结构材料的组成通式为LiMn_xFe_1-xPO₄·a(LiFe_yMn_1-yPO₄)，

其中，核材料的组成通式为LiMn_xFe_1-xPO₄， 

壳材料的组成通式为LiFe_yMn_1-yPO₄，

并且，0.8≤x≤1，0.8≤y≤1，0.2≤a≤0.5，

同时，所述核壳结构材料中还含有0.2wt%-50wt％的碳元素，所述碳元素分布在壳层中。

2.根据权利要求1所述的碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料，其特征在于，x优选为 0.8～0.85，和/或，y优选为 0.8～0.85，和/或，a优选为0.3～0.4。

3.根据权利要求1所述的碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料，其特征在于，所述核壳结构材料中核的尺寸为10nm～2000nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料，其特征在于，所述核壳结构材料中优选含有5wt％的碳元素，且所述核壳结构材料中核的平均尺寸优选为300nm。

5.一种碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）至少取锰盐和磷酸盐混合，球磨制得第一反应前驱体，再在保护性气氛下，将该第一反应前驱体于500-900℃恒温锻烧1-30 h，制得中间产物；

（2）将该中间产物与磷酸铁、锂源、碳源经球磨制得第二反应前驱体，再在保护性气氛下，将该第二反应前驱体于500-900℃恒温锻烧1-30 h，制得具有核壳结构的目标产物，

该目标产物的组成通式为LiMn_xFe_1-xPO₄·a(LiFe_yMn_1-yPO₄)，

其中，核材料的组成通式为LiMn_xFe_1-xPO₄， 

壳材料的组成通式为LiFe_yMn_1-yPO₄，

并且，0.8≤x≤1，0.8≤y≤1，0.2≤a≤0.5，

同时，所述核壳结构材料中还含有0.2wt%-50wt％的碳元素，所述碳元素分布在壳层中。

6.根据权利要求5所述的碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料的制备方法，其特征在于，该步骤（1）中是取锰盐、磷酸盐和锂源混合，球磨制得第一反应前驱体，再在保护性气氛下，将该第一反应前驱体于500-900℃恒温锻烧1-30 h，制得中间产物，该中间产物为磷酸锰锂；

或者，该步骤（1）中是取锰盐和磷酸盐混合，球磨制得第一反应前驱体，再在保护性气氛下，将该第一反应前驱体于500-900℃恒温锻烧1-30 h，制得中间产物，该中间产物为磷酸锰。

7.根据权利要求5或6所述的碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述锰盐至少选自MnSO₄·H₂O、Mn(Ac)₂·4H₂O、MnCl₂·4H₂O、Mn(NO₃)₂中和MnCO₃的任意一种。

8.根据权利要求5或6所述的碳包覆的磷酸锰锂/磷酸铁锂核壳结构材料的制备方法，其特征在于，所述铁盐至少选自FePO₄·4H₂O、FeC₂O₄、FeSO₄、FeCl₃、Fe(NO₃)₃中的任意一种。