[发明专利]一种复合LiFePO4

说明书

本发明提供了一种复合LiFePO₄‑LiMPO₄正极材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤，(1)将锂源、铁源以及磷源按一定的比例进行混合，加入纳米级LiMPO₄后，加入溶剂进行研磨，干燥后得到物料A；(2)将物料A在惰性气氛下进行升温，于恒温预烧，得到物料B；(3)在物料B中加入碳源，并加入溶剂进行球磨混合，干燥后得到物料C；(4)将物料C在惰性气氛下进行升温，恒温焙烧，经粉碎后得到碳包覆的复合LiFePO₄‑LiMPO₄正极材料。本发明所述制备方法，使得这种碳包覆的LiFePO₄‑LiMPO₄复合材料的电化学性能得到了明显的提升。

技术领域

本发明属于磷酸盐正极材料合成技术领域，尤其是涉及一种复合 LiFePO₄-LiMPO₄正极材料及其制备方法。

背景技术

自从1990年Goodenough课题组首次报道LiFePO₄正极材料以来，磷酸铁锂以其对环境友好以及价格低廉等优势，受到广泛的关注。具有橄榄石结构的LiFePO₄具有比层状LiCoO₂更稳定的晶体结构，金属离子不会溶解，使这种材料具有优良的循环性能。

随着新能源行业的迅猛发展，锂离子电池作为新一代的储能材料，成为新能源电车的首选。而磷酸盐正极材料凭借高安全性能的优势一直吸引着动力电池行业目光。在国家新能源政策导向下，国家及各地相关管理部门、科技部门对新能源领域的补贴不断加大，LiFePO₄正是在这种广阔的市场前景下，取得了空前的繁荣发展。

然而，相对于其他锂离子电池正极材料，磷酸铁锂固有的工作平台低，容量偏低等缺点，限制了其更广阔的发展空间。与磷酸铁锂相同结构的 LiMPO₄(M＝Ni、Co、Mn、V)正极材料具有更高的工作平台，能够发挥更高的电化学容量。

为了进一步改善磷酸铁锂正极材料的性能，提高其使用空间，改善其低电压工作平台的劣势，有必要提供一种新的正极材料及其制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种复合LiFePO₄-LiMPO₄正极材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足，改善其低电压工作平台的劣势，本发明的LiFePO₄-LiMnPO₄复合物的放电平台能达到4.0V。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种复合LiFePO₄-LiMPO₄正极材料的制备方法，包括以下步骤，

(1)将锂源、铁源以及磷源按一定的比例进行混合，加入纳米级LiMPO₄后，加入溶剂进行研磨，干燥后得到物料A；；优选的，LiMPO₄粒径为 30～90nm；研磨后的粒径为350-800nm；

(2)将物料A在惰性气氛下进行升温，于恒温预烧，得到物料B；

(3)在物料B中加入碳源，并加入溶剂进行球磨混合，干燥后得到物料C；

(4)将物料C在惰性气氛下进行升温，恒温焙烧，经粉碎后得到碳包覆的复合LiFePO4-LiMPO₄正极材料。

使用纳米级LiMPO₄的优点，纳米级物料颗粒尺寸小、比表面大、表面能高，有利于物料的混合机表面复合，同时纳米级物料表面原子所占比例大，形成的复合物能够加快界面反应，有利于电子的传递与转移。