[发明专利]一种锂离子正极材料LiFePO4/C的合成方法

权利要求书

1.一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将三氧化二铁、掺杂金属离子氧化物和有机碳源加水混合，球磨处理后喷雾造粒，得到的粉体在惰性气氛中预处理，得到碳包覆铁源粉体；

2）将磷源溶于水中，加入步骤1）得到的碳包覆铁源粉体，然后加入氢氧化锂，球磨处理后喷雾造粒，得到干燥粉体；

3）将步骤2）得到的干燥粉体在惰性气氛中处理，再进行高温热处理，经过气流分级即得到锂离子正极材料LiFePO₄/C。

2.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）中，所述掺杂金属离子氧化物选自MnO₂、TiO₂、MgO中的至少一种。

3.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）中，所述有机碳源采用可溶于水的有机物中的一种，所述可溶于水的有机物可选自葡萄糖、蔗糖、果糖、聚乙二醇、聚丙烯酸、壳聚糖中的一种。

4.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）中，所述球磨处理的时间为5～10h；所述预处理的温度可为400～500℃，预处理的时间可为5～8h。

5.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤2）中，所述磷源采用磷盐化合物，所述磷盐化合物可选自(NH₄)₃PO₄、(NH₄)₂HPO₄、NH₄H₂PO₄、H₃PO₄中的一种；所述球磨处理的时间可为2～3h。

6.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）和2）中，所述氢氧化锂、三氧化二铁、磷源化合物、金属离子氧化物按元素摩尔数为Li∶Fe∶P∶掺杂金属M=1.01∶1∶1∶(0.01～0.05)。

7.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）中，所述有机碳源的质量为三氧化二铁质量的10%～15%。

8.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）和2）中，所述水采用无盐水，其中步骤1）中水的加入量按质量比可为三氧化二铁的3～4倍，步骤2）中水的加入量按质量比可为碳包覆铁源粉体质量的3～4倍。

9.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤1）和3）中，所述惰性气氛采用氮气或氩气。

10.如权利要求1所述一种锂离子正极材料LiFePO₄/C的合成方法，其特征在于在步骤3）中，所述处理的温度为500～600℃，处理的时间为10～20h；所述高温热处理的温度可为750～850℃，高温热处理的时间可为10～20h。