[发明专利]一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取合适化学计量比的碳酸锂和氧化铝置于球磨机中，乙醇作为分散剂，球磨后焙烧，冷却至室温，过细筛得到LiAlO₂白色粉末；

（2）将氢氧化锂、磷酸分别溶于乙二醇中，形成氢氧化锂溶液、磷酸溶液；将一水硫酸锰、七水硫酸亚铁加入去离子水中，再加入乙二醇，搅拌均匀形成混合溶液；将磷酸溶液缓慢滴加到氢氧化锂溶液中，充分磁力搅拌，形成白色悬浮液，待磷酸溶液滴加结束后，将混合溶液缓慢滴加到上述白色悬浮液中，滴加完成后磁力搅拌，加入步骤（1）LiAlO₂白色粉末，磁力搅拌，悬浮液转移至高压不锈钢反应釜中，160-200℃下反应6-12h，冷却至室温，离心，洗涤和烘干，得到LiAlO₂-LiMn_0.5Fe_0.5PO₄前驱体；

（3）将步骤（2）LiAlO₂-LiMn_0.5Fe_0.5PO₄前驱体与葡萄糖按质量比2:1置于球磨机中，乙醇作为分散剂，球磨后放于通惰性气体的管式炉中煅烧，冷却至室温后，过细筛得到LiAlO₂-LiMn_0.5Fe_0.5PO₄/C复合正极材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的碳酸锂和氧化铝的合适化学计量比为1.05:1。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的LiAlO₂粉末为α-LiAlO₂粉末。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的LiAlO₂粉末的添加量按LiMn_0.5Fe_0.5PO₄质量的1~10wt%加入，优先3~5wt%。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂、磷、锰、铁的元素摩尔质量比为3:1:0.5:0.5。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的磷酸溶液以1mL/min的速度缓慢滴加到氢氧化锂溶液中，硫酸锰和硫酸亚铁混合溶液以2mL/min的速度滴加到悬浮液中。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的惰性气体为氢氩混合气体，其中Ar : H₂ = 95 : 5。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的煅烧为先在350℃下煅烧3h，然后升温至600℃下煅烧5h。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法所制备出的锂离子复合正极材料，其特征在于，该复合正极材料的化学式为LiAlO₂-LiMn_0.5Fe_0.5PO₄/C，为纳米棒状结构。

10.如权利要求9所述的锂离子电池复合正极材料在动力锂离子电池正极材料中的应用。