[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

1.一种磷酸锰铁锂材料，其特征在于，所述磷酸锰铁锂材料具有碳包覆LiMn_xFe_1-x-yM_yPO₄/C的结构，其中，0＜x≤1，0≤y≤0.2，所述M为镁、锌、钒、钛、钴和镍中一种或多种，且所述磷酸锰铁锂材料的基本流动能BFE在600mJ以下，特别流动能SE在10mJ/g以下，综合粉体流动系数FF≥2；

所述磷酸锰铁锂材料是以锂源、锰源、铁源、磷源、任选的M源、以及碳源为原料，通过固相法形成，其中，

所述锰源的粉末基本流动能BFE在1100mJ以下，特别流动能SE在15mJ/g以下，综合粉体流动系数FF大于2；所述锰源选自三氧化二锰、磷酸锰、氧化亚锰、碳酸亚锰和草酸亚锰中的至少一种；

所述铁源的粉末基本流动能BFE在1300mJ以下，特别流动能SE在20mJ/g以下，综合粉体流动系数FF大于1.5；所述铁源选自三氧化二铁、磷酸铁、碳酸亚铁和草酸亚铁中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述锰源的一次颗粒粒径≤40nm；所述铁源的一次颗粒粒径≤80nm。

3.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述磷酸锰铁锂材料的一次颗粒粒径≤120nm。

4.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述锰源的粉末基本流动能BFE在650mJ以下，特别流动能SE在8mJ/g以下，综合粉体流动系数FF≥2.3。

5.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述锰源为碳酸亚锰和/或草酸亚锰。

6.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述铁源的粉末基本流动能BFE在1100mJ以下，特别流动能SE在14mJ/g以下，综合粉体流动系数FF≥1.8。

7.根据权利要求1所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述铁源为磷酸铁、碳酸亚铁和草酸亚铁中的一种或多种。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的磷酸锰铁锂材料，其中，所述碳包覆LiMn_xFe_1-x-yM_yPO₄材料中0.5≤x≤0.8，0≤y≤0.2。

9.一种权利要求1至8中任意一项所述的磷酸锰铁锂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将锂源、锰源、铁源、磷源、任选的M源、以及碳源在溶剂中混合分散后干燥形成前驱体粉末；

烧结所述前驱体粉末形成所述磷酸锰铁锂材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，干燥形成前驱体粉末的步骤包括：

将锂源和磷源混合后，加入锰源、铁源、可选的M源、以及碳源在500-3000 rpm下进行1-3h的砂磨分散，形成用于喷雾的浆料；

将用于喷雾的浆料在进风温度为200-300℃，出风温度为80-200℃的条件下，进行喷雾干燥形成所述前驱体粉末。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，在加入锰源和铁源前，先分别配置锰源分散液和铁源分散液，并分别对锰源分散液和铁源分散液进行初步剪切分散，剪切条件为15000-30000 rpm下剪切乳化10-60分钟。

12.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述烧结的步骤中，烧结温度为650-800℃，烧结时间为8-12h。

13.根据权利要求9至12中任意一项所述的制备方法，其中，在所述烧结步骤之前和/或之后还包括气碎处理步骤，且在所述烧结步骤之后的气碎处理步骤将烧结所得材料颗粒气碎到D₅₀≤4μm，D₉₉≤26μm。