[发明专利]一种富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂、制备方法及正极

权利要求书

1.一种富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂，其特征在于：所述添加剂为三偏磷酸锂，或三偏磷酸锂和聚乙烯吡咯烷酮的组合；

三偏磷酸锂的质量为富锂锰基正极材料质量的0.1％～5％；

聚乙烯吡咯烷酮的质量为富锂锰基正极材料质量的0％～5％。

2.根据权利要求1所述的一种富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂，其特征在于：三偏磷酸锂的质量为富锂锰基正极材料质量的0.5％～2％；聚乙烯吡咯烷酮的质量为富锂锰基正极材料质量的0.5％～2％。

3.根据权利要求1所述的一种富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂，其特征在于：三偏磷酸锂的质量为富锂锰基正极材料质量的0.8％～1.2％；聚乙烯吡咯烷酮的质量为富锂锰基正极材料质量的0.8％～1.2％。

4.一种如权利要求1～3中任一项所述的三偏磷酸锂的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)将三偏磷酸钠加入氢氧化锂的饱和水溶液，得到混合物；

其中，三偏磷酸钠与氢氧化锂的摩尔比为1:2～2:1；

(2)将所述混合物在可加热的磁力搅拌器上30℃～80℃恒温搅拌1h～24h，得到含有悬浮物的溶液，随后将含有悬浮物的溶液进行反复离心洗涤去除钠盐、干燥得到含部分结晶水的白色粉末；再用坩埚中盛放所述白色粉末进行热处理，获得的产物为所述三偏磷酸锂。

5.根据权利要求4所述的一种三偏磷酸锂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，三偏磷酸钠与氢氧化锂的摩尔比为1:1.5～1.5:1；

步骤(2)中，恒温为50℃～70℃；

搅拌时间为5h～15h；

在密封条件下恒温搅拌；

所述清洗为先用去离子水清洗，再用乙醇清洗，所述清洗进行2次～8次；

干燥采用真空烘干，烘干时间为5h～20h；烘干温度为60℃～120℃；

热处理采用马弗炉加热，热处理时间为0.5h～5h，热处理温度为120℃～500℃。

6.根据权利要求5所述的一种三偏磷酸锂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，三偏磷酸钠与氢氧化锂的摩尔比为1:1.1～1.1:1；

步骤(2)中，恒温为55℃～65℃；搅拌时间为6h～10h；

真空烘干时间为10h～15h；温度为80℃～100℃；

热处理时间为1h～3h；热处理温度为200℃～350℃。

7.一种富锂锰基正极极片，其特征在于：所述极片包括正极极片基底、富锂锰基正极材料、导电剂、粘结剂以及如权利要求1～3中任一项所述的一种富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂；

导电剂为乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、导电石墨和导电炭黑中的一种以上；

以富锂锰基正极材料、所述的富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂、导电剂和粘结剂的总质量为100％计，导电剂的质量分数为1％～20％。

8.根据权利要求7所述的一种富锂锰基正极极片，其特征在于：导电剂的质量分数为5％～10％。

9.一种如权利要求7或8所述的富锂锰基正极极片的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

将所述富锂锰基正极用磷酸盐类添加剂、富锂锰基正极材料和导电剂共同研磨得到混合物，加入粘结剂混合后涂布在正极极片基底上，干燥，得到所述富锂锰基正极极片；

干燥采用真空烘干，干燥时间为10h～40h；干燥温度为60℃～120℃。

10.根据权利要求9所述的一种富锂锰基正极极片的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：干燥时间为15h～30h；干燥温度为75℃～100℃。