[发明专利]锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料包括多孔的三维网络碳骨架，以及负载在所述多孔的三维网络碳骨架上的磷酸铁锂。

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂嵌入所述多孔的三维网络碳骨架中。

3.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂的粒径为200nm-5μm。

4.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述多孔的三维网络碳骨架与所述磷酸铁锂的质量比为(0.5-5)：100。

5.一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备铁的有机骨架化合物：将铁源、有机配体、第一溶剂加入到反应釜中，搅拌均匀后，在60-200℃的温度下反应8-24h，将所得反应液经离心处理得到铁的有机骨架化合物；

(2)将所述铁的有机骨架化合物与锂源、磷源、络合剂混合于第二溶剂中，得到混合物料，将所述混合物料在80-200℃下搅拌至溶液蒸干，将蒸干所得的固体进行真空干燥、粒径细化，得到锂离子电池正极材料前驱体；

(3)在保护气氛下，将所述锂离子电池正极材料前驱体进行烧结，冷却至室温，得到锂离子电池正极材料；所述锂离子电池正极材料包括多孔的三维网络碳骨架，以及负载在所述多孔的三维网络碳骨架上的磷酸铁锂。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机配体为多羧基有机酸、咪唑类化合物、吡啶类化合物、嘧啶类化合物中的至少一种。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述铁源中铁元素与所述有机配体的摩尔比为1:(0.005-0.1)。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，当所述有机配体为多羧基有机酸时，所述反应釜中还加入有去质子化碱，所述去质子化碱包括无机碱和有机胺中的至少一种；所述无机碱包括氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种，所述有机胺包括三乙胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述烧结具体按以下步骤进行：先以1-20℃/min的速率升温至120-200℃，保温1-6h；再以1-20℃/min的速率升温至烧结温度600-1000℃，烧结8-24h。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求1-4任一项所述的锂离子电池正极材料。