[发明专利]一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：磷酸铁锰镁锂的化学通式为LiFe_0.5Mn_0.45Mg_0.05PO₄，制备步骤如下：按摩尔比1.0-1.2：0.5：0.45：0.05:1称取锂源、铁源、锰源、镁源、磷源于球磨罐中，并加入质量分数5%~13%的碳源，以蒸馏水作为分散剂，置于球磨机中球磨1-5h，制得磷酸铁锰镁锂前驱体；将混合均匀后的磷酸铁锰镁锂前驱体放入微波炉中，经2~20min的微波处理干燥后，留待煅烧；将微波处理后的前驱体粉料，在惰性气体氛围保护下，控制升温速率为5~12℃/min，于500~850℃下煅烧处理3~15h，最后随炉冷却至室温，即得掺杂的碳包覆磷酸铁锰镁锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂或磷酸二氢锂中的一种或几种；所述铁源为磷酸铁、草酸亚铁、硝酸铁或氧化铁中的一种或几种，所述磷源为磷酸铁、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：所述碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉或聚乙二醇中的一种或几种，所述锰源为乙酸亚锰、二氧化锰、碳酸锰中的一种或几种，所述镁源为氧化镁、乙酸镁中的一种或几种，所述惰性气体为氮气、氩气、氦气、氖气中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：按摩尔比1.05：0.5：0.45：0.05:1称取碳酸锂、硝酸铁、乙酸亚锰、乙酸镁、磷酸二氢铵，然后加入质量分数13%的葡萄糖于球磨机中球磨2h，将混合均匀后的磷酸铁锰镁锂前驱体放入微波炉，经5min的微波处理后，留待煅烧，控制升温速率在10℃/min，将化合处理后的前驱体粉料，在氮气氛围保护下650℃煅烧处理12h，随炉冷却至室温，得到碳包覆的LiFe_0.5Mn_0.45Mg_0.05PO₄正极材料。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：按摩尔比1.1：0.5：0.45：0.05:1称取碳酸锂、磷酸铁、乙酸亚锰、氧化镁、磷酸二氢铵，然后加入质量分数10%的淀粉于球磨机中球磨1h，混合均匀后的磷酸铁锰镁锂前驱体放入微波炉，经10min的微波化合处理后，留待煅烧，控制升温速率在11℃/min，将化合处理后的前驱体粉料，在氮气氛围保护下，750℃煅烧处理10h，随炉冷却至室温，得到碳包覆的LiFe_0.5Mn_0.45Mg_0.05PO₄正极材料。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：按摩尔比1.08：0.5：0.45：0.05:1称取一定量的碳酸锂、氧化铁、碳酸锰、乙酸镁、磷酸二氢铵，然后加入质量分数8%的蔗糖于球磨机中球磨5h，混合均匀后的磷酸铁锰镁锂前驱体放入微波炉，经16min的微波化合处理后，留待煅烧，控制升温速率在8℃/min，将化合处理后的前驱体粉料，在氮气氛围保护下，800℃煅烧处理8h，随炉冷却至室温，得到碳包覆的LiFe_0.5Mn_0.45Mg_0.05PO₄正极材料。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法，其特征在于：按摩尔比1.02：0.5：0.45：0.05:1称取一定量的碳酸锂、草酸亚铁、乙酸亚锰、氧化镁、磷酸氢二铵，然后加入质量分数6%的聚乙二醇于球磨机中球磨3h，将混合均匀后的磷酸铁锰镁锂前驱体放入微波炉，经20min的微波处理后，留待煅烧，控制升温速率在12℃/min，将化合处理后的前驱体粉料，在氮气氛围保护下，600℃煅烧处理12h，随炉冷却至室温，得到碳包覆的LiFe_0.5Mn_0.45Mg_0.05PO₄正极材料。