[发明专利]一种掺Mn高铁酸锂、补锂正极材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种掺Mn高铁酸锂的应用，其特征在于，将掺Mn高铁酸锂作为补锂添加剂，将补锂添加剂、正极活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂浆化制得正极浆液，将所述的正极浆液涂覆在正极集流体表面，固化，在正极集流体表面复合得到补锂正极材料；

所述的掺Mn高铁酸锂的化学式为Li₅Fe_1-xMn_xO₄；其中，x为0.05~0.1；

所述的掺Mn高铁酸锂通过以下步骤制备：将铁源、锰源、锂源在含表面活性剂的溶液中球磨，随后经喷雾干燥得到前驱体；将所述的前驱体在保护气氛下、600～900℃下烧结，制得所述的掺Mn高铁酸锂；

所述的铁源为Fe₂O₃；所述的锰源为MnC₂O₄·2H₂O；Fe₂O₃与MnC₂O₄·2H₂O的摩尔比为4.5~9.5:1；

球磨后的溶液在160~200℃下进行喷雾干燥；

所述的补锂正极材料中，掺Mn高铁酸锂在补锂正极材料中的百分含量为5~15wt%。

2.如权利要求1所述的掺Mn高铁酸锂的应用，其特征在于，所述的正极活性材料为LiCoO₂、LiFePO₄、NCM三元材料中的至少一种。

3.如权利要求1所述的掺Mn高铁酸锂的应用，其特征在于，所述的补锂正极材料中，所述导电剂的百分含量为5~10wt%；

粘结剂的百分含量为5~10wt%。

4.如权利要求1所述的掺Mn高铁酸锂的应用，其特征在于，所述表面活性剂包含十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的掺Mn高铁酸锂的应用，其特征在于，表面活性剂为铁源质量的2~10wt%。

6.如权利要求1所述的掺Mn高铁酸锂的应用，其特征在于，球磨速度为200~400r/min；球磨1~3h；

喷雾干燥过程的进料速度为10~30ml/min；

烧结时间为24～48h。

7.一种权利要求1~6任一项应用所述的补锂正极材料。

8.如权利要求7所述的补锂正极材料的应用：其特征在于，将其用于制得锂离子电池的正极极片。

9.如权利要求8所述的补锂正极材料的应用：其特征在于，利用所述的正极极片，和隔膜、负极极片以及电解液组装得到锂离子电池。