[发明专利]原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法

权利要求书

1.原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，步骤如下：

（1）聚二茂铁的制备：将二茂铁和醛按照摩尔比1.1：1混合并倒入烧瓶，所述醛为质量分数为35%的甲醛溶液、质量分数为40%的乙醛溶液、苯甲醛中的一种或几种，所述摩尔比指铁元素与醛基的摩尔比，烧瓶中加入无水ZnCl₂或/和质量分数为37%的浓盐酸，在120-180℃油浴加热1-10小时，得到黑色固体，研磨，使用体积比1：1的二氯甲烷、苯混合溶剂洗涤三次，然后用去离子水洗涤至洗液澄清，将所得固体在100℃真空干燥12小时，得聚二茂铁；

（2）将铁源、Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄加入球磨罐中，所述铁源、Li₂CO₃、NH₄H₂PO₄中Fe：Li：PO₄^3-摩尔比为1：1：1；或：将铁源、LiH₂PO₄加入球磨罐中，所述铁源、LiH₂PO₄中Fe：Li：PO₄^3-摩尔比为1：1：1；添加掺杂源，所述掺杂源、铁源中M²⁺：F_e摩尔比为0：100-3：20，所述M为Mn，Zn，Ni的一种或几种，控制球料比为5：1-15：1，使用高纯丙酮作为介质进行球磨3-9小时，转速控制在150-300r/min；球磨后的样品在80℃真空环境保温12小时使其充分干燥；

（3）将干燥后的样品，研磨，在管式炉中升温至250-400℃，保温1-12小时，使磷酸铁锂充分成核结晶，随炉冷却至室温，得原位石墨化碳包覆磷酸铁锂。

2.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述加入无水ZnCl₂或/和质量分数为37%的浓盐酸后，氯元素与醛基的摩尔比为0.3-0.6：1。

3.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述Li₂CO₃、LiH₂PO₄是纯度大于或者等于99.9%的电池级粉体。

4.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述铁源为聚二茂铁，或：由聚二茂铁，以及FeC₂O₄或/和Fe₂O₃组成，纯度大于或者等于99.0%的分析纯粉体。

5.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述掺杂源为MnAc₂·4H₂O、ZnAc₂·2H₂O、NiAc₂·4H₂O中的一种或几种，纯度大于或者等于98.0%的分析纯粉体。

6.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述步骤（2）中使用的球磨罐和球的材质均是玛瑙。

7.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述介质高纯丙酮是纯度大于或者等于99.9%的分析纯溶剂。

8.如权利要求1中所述的原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征是，所述步骤（3）中升温速率是10℃/min，使用氩气作为保护气氛。

9.如权利要求1至8任一项所述的方法制备的一种原位石墨化碳包覆磷酸铁锂正极材料。