[发明专利]锂离子电池用多元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多元磷酸锰锂正极材料，其特征在于：所述多元磷酸锰锂正极材料包括锂源、锰源、M源、T源、磷源和碳源，是符合下面通式的多元磷酸盐：Li_1-yMn_1-x-yM_xT_yPO₄，其中Mn为+2价，M代表Mg²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中的两种或两种以上，T代表Al³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Sc³⁺、Y³⁺、Cr³⁺中的一种或两种，且0.01≤x≤0.1，0.005≤y≤0.05，该磷酸盐同时含有0.5~10%重量的单质碳。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料，其特征在于，所述M源为含有Mg²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺中至少两种且不含其它金属离子的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、有机酸盐或其混合物。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料，其特征在于，所述T源为含有Al³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Sc³⁺、Y³⁺、Cr³⁺中的一种或两种且不含其它金属离子的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、有机酸盐或其混合物。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料，其特征在于，所述碳源为由碳氢或碳氢氧构成的、常温下为固态的有机物，并且在惰性气氛或还原性气氛中预烧或焙烧时可转变为单质碳。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料，其特征在于，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂中的至少一种；所述锰源为碳酸盐或醋酸盐；所述磷源为五氧化二磷、磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵中的至少一种。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述多元磷酸盐通过如下方法获得：将锂源、锰源、M源、T源、磷源和碳源湿法研磨混合、干燥，然后在惰性或还原性气氛中以600~800℃焙烧；或者将锂源、锰源、M源、T源、磷源及碳源湿法研磨混合、干燥，在惰性或还原性气氛中以300~700℃预烧，然后将产物及碳源再次湿法研磨混合、干燥，并在惰性或还原性气氛中以600~800℃焙烧。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，湿法研磨混合时使用的分散剂为去离子水、酒精或二者任一比例的混合物。

8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气，所述还原性气氛为氮气和氢气的混合气。

9.一种锂离子电池用多元磷酸锰锂正极材料，其特征在于，所述的多元磷酸盐用作锂离子电池正极材料的用途。