[发明专利]一种缺陷结构LiFePO4表面改性层-尖晶石复合富锂正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种缺陷结构磷酸铁锂表面改性的层-尖晶石复合富锂正极材料Li_x+0.5Mn_0.75Ni_0.25O₀._5x+2(0≤x≤0.5)，其表面改性层的化学计量式为Li_1+zFe_1-2yP_1-y-zTi_zO_4-δ，δ＝4-[(1-2y)*2+1+(1-y)*5]/2，其中y＝0.01-0.06；z＝0.1-0.3；表面改性层的物质的量为正极材料量的1％-10％。

2.根据权利要求1所述的缺陷结构磷酸铁锂表面改性的层-尖晶石复合富锂正极材料，其特征在于制备过程分两步进行；首先，将按照化学计量式Li_x+0。5Mn_0.75Ni_0.25O_0.5x+2(0≤x≤0.5)的可溶性锂化合物、可溶性锰盐、可溶性镍盐溶解在去离子水中，加入物质的量为所有金属离子总量1.2-2.0倍的酒石酸充分搅拌均匀至完全溶解；升高体系的温度到70-85℃持续搅拌直到70-85％的水蒸发溶液变得粘稠并形成胶冻状，将胶冻状物质在130-200℃的烘箱中干燥20-48小时后在研钵中研磨10-30分钟，将得到的粉末在管式炉中以2-10℃/分钟的速率升温到

500-600℃并在此温度下煅烧3-5小时，冷却后取出粉末，在研钵中继续研磨10-30分钟，用100-300MPa的压力将粉末压成片，在管式炉中以2-10℃/分钟的速率升温到850-950℃煅烧5-15小时，随炉冷却得到富锂正极材料；其次，将按照化学计量式Li1+zFe1-2yP1-y-zTizO4-δ，其中：y＝0.01-0.06；z＝0.1-0.3；的可溶性锂化合物、可溶性亚铁盐、钛酸丁酯、磷酸二氢铵溶解在常温去离子水中并持续搅拌，加入物质的量为所有金属离子总量2.5-4.0倍的酒石酸充分搅拌均匀至完全溶解；加入10-100倍量的富锂正极材料形成悬浮液，在持续搅拌的条件下，升高悬浮液的温度到75-85℃，缓慢蒸发水分，直到体系变成粘稠的泥浆状，将此物料放入100-160℃烘箱干燥10-20小时后取出在氮气气氛保护下以2-10℃/分钟的速率升温到600-850℃煅烧10-15小时，随炉冷却得到缺陷结构磷酸铁锂表面改性的层-尖晶石复合富锂正极材料。

3.根据权利要求2所述的制备过程，其特征在于其中：可溶性锂盐为LiNO₃、CH₃COOLi中的一种；可溶性锰盐为Mn(CH₃COO)₂·4H₂O、MnSO₄·H₂O中的一种；可溶性镍盐为Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、NiSO₄·6H₂O中的一种；可溶性铁盐为Fe(CH₃COO)₂、Fe(Cl)₂·4H₂O、Fe(NO₃)₂·6H₂O中的一种。