[发明专利]一种磷酸锰铁锂类材料及其制备方法以及电池浆料和正极与锂电池

权利要求书

1.一种磷酸锰铁锂类材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂类材料包括具有LiMn_xFe_1-x-yM_yPO₄/C结构的活性组分，其中0≤x≤1，0≤y≤1，M为Co、Ni、Mg、Zn、V和Ti中的一种或多种；以及包裹在所述活性组分表面的包覆层，所述包覆层含有非晶态金属化合物，其中，

所述活性组分的粒径D50为0.5-1.0μm，所述包覆层的厚度为1-5nm；

所述磷酸锰铁锂类材料还包括包覆在所述包覆层表面的导电碳层；

所述非晶态金属化合物选自非晶态焦磷酸铁、非晶态焦磷酸亚铁锂、非晶态焦磷酸锰锂和非晶态氧化银中的一种或几种混合；

所述导电碳层的厚度为2-10nm；

所述具有LiMn_xFe_1-x-yM_yPO₄/C结构的活性组分中，Li与Mn、Fe和M之和的摩尔比为0.98-1.02：1；

所述活性组分中C元素的含量为活性组分总重量的0.5-3.5wt％。

2.一种如权利要求1所述的磷酸锰铁锂类材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、提供具有LiMn_xFe_1-x-yM_yPO₄/C结构的活性组分，其中0≤x≤1，0≤y≤1，M为Co、Ni、Mg、Zn、V和Ti中的一种或多种；

S2、以所述活性组分为基材，在所述活性组分的表面形成含有非晶态金属化合物的包覆层。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述S1中活性组分的制备方法包括以下步骤：

S11、将锂源、任选的铁源、任选的锰源、任选的M源、磷源和第一碳源按比例混合，干燥后得到第一干燥混合物；

S12、将所述第一干燥混合物在600-800℃，恒温烧结5-30h，形成所述活性组分。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述S12中将所述第一干燥混合物以0.1-2℃/min的速度升温至600-800℃。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述S11中，锂源以Li计与任选的铁源、任选的锰源、任选的M源以Fe+Mn+M总量计摩尔比为0.98-1.02：1。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述S2包括以下步骤：

S21、将所述活性组分与用于形成所述非晶态金属化合物的材料源混合、干燥，得到第二干燥混合物；

S22、将所述第二干燥混合物升温至300-500℃不进行保温直接降温，以在所述活性组分的表面形成所述含有非晶态金属化合物的包覆层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述S22中将所述第二干燥混合物以30-80℃/min的速度升温至300-500℃。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括以下步骤：

S3、将S2中得到的中间产物与第二碳源混合，干燥得到第三干燥混合物，将所述第三干燥混合物升温至600-750℃后，保温3-10h以在所述中间产物的表面形成导电碳层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述S3中将所述第三干燥混合物以2-10℃/min的速度升温至600-750℃。

10.一种磷酸锰铁锂类材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂类材料由权利要求2至9中任意一项所述的制备方法制备而成。

11.一种电池浆料，所述电池浆料包括磷酸锰铁锂类材料和溶剂，其特征在于，所述磷酸锰铁锂类材料为权利要求1或10所述的磷酸锰铁锂类材料。