[发明专利]磷酸铁锂正极材料及制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

a、获取磷酸铁锂前驱体；

b、制备中间体材料：将酚类化合物、磷酸铁锂前驱体、氧化石墨烯导电液、碳酸盐或碳酸氢盐化合物、及功能添加剂混合，将得到的混合溶液加入到质量浓度为1～5%的醛类化合物水溶液中，然后转移至高压反应釜中，在温度100～200℃、压强1～5Mpa下反应1～3h，经干燥、粉碎，得到中间体材料；

按质量配比，磷酸铁锂前驱体:酚类化合物:醛类化合物:氧化石墨烯固体:碳酸盐或碳酸氢盐化合物:功能添加剂为500:10～50:50～100:1～10:1～10:0.5～2；

所述氧化石墨烯导电液的浓度为1～10mg/mL；

所述功能添加剂为酰肼化合物，所述酰肼化合物草酸二酰肼、丙二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、琥玻酸二酰肼、己二酸二酰肼、马来酸二酰肼、富马酸二酰肼、邻苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、苯均四酸二酰肼、苯均四酸三酰肼、1，2，4-苯三酰肼中的至少一种；

c、制备磷酸铁锂正极材料：将100份中间体材料加入到1000ml质量浓度1～5%的聚乙烯吡咯烷酮溶液中，分散均匀，然后添加0.5～5份的催化剂，充分分散后进行喷雾干燥，之后转移到管式炉中，在氢气气氛下，升温至750～850℃烧结1～12h后，自然降温至室温，粉碎得到磷酸铁锂正极材料；

所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氯化锌中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤a所述磷酸铁锂前驱体按以下步骤制备：

将10.4g LiH₂PO₄、40.4gFe(NO₃)₃·9H₂O溶于500ml N,N-二甲基甲酰胺，搅拌均匀，得到质量浓度为10%的磷酸铁锂前驱体溶液，之后经过滤、80℃真空干燥、800℃高温烧结2h，得到磷酸铁锂前驱体。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤b中所述酚类化合物为间苯二酚、2-甲基间苯二酚、5-甲基间苯二酚、2，5-二甲基间苯二酚、4-乙基间苯二酚、4-氯间苯二酚、2-硝基间苯二酚、4-溴间苯二酚、4-正己基间苯二酚中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述酚类化合物为间苯二酚和/或甲基间苯二酚。

5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤b中所述醛类化合物为甲醛、多聚甲醛、聚缩醛、乙醛、三聚乙醛、巴豆醛、丙烯醛中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述醛类化合物为甲醛和/或乙醛。

7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤b中所述碳酸盐或碳酸氢盐化合物为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种。

8.一种磷酸铁锂正极材料，其特征在于：由权利要求1～7中任一项所述的磷酸铁锂正极材料的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于：所述磷酸铁锂正极材料具有核壳结构，其内核为磷酸铁锂，外壳为包覆在表面的碳-石墨烯复合物和多孔碳形成的双层外壳。

10.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于：所述外壳的包覆量的质量分数为1～5%。