[发明专利]纳微球形碳包覆磷酸锰铁锂复合材料及制备方法、锂电池正极材料、锂电池

权利要求书

1.一种纳微球形碳包覆磷酸锰铁锂复合材料，其特征在于，所述复合材料包括磷酸锰铁锂和包覆在所述磷酸锰铁锂外部的外碳层，所述磷酸锰铁锂的化学组成为LiMn_1-xFe_xPO₄，其中，0.1≤x≤1，所述复合材料的粒径D50为1至10um，所述磷酸锰铁锂中碳元素的质量含量为1％至10％。

2.一种制备如权利要求1所述的纳微球形碳

包覆磷酸锰铁锂复合材料的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、将预定摩尔比的锂源化合物、磷源化合物、铁源化合物、锰源化合物、碳源化合物均匀混合，获得均匀混料；

S2、在第一预定条件下对所述均匀混料进行球磨加工，获得前驱体物料；

S3、在第二预定条件下对所述前驱体物料进行喷雾干燥，获得干燥物料；

S4、在第三预定条件下对所述干燥物料进行烧结，得到纳米微球碳包覆磷酸铁锰锂复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述S1中，所述锂源化合物选自碳酸锂和氢氧化锂中的一种或者两种的混合物；和/或，

所述磷源化合物选自磷酸铁、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种或者两种的混合物；和/或，

所述铁源化合物选自草酸铁、磷酸铁和氧化铁中的一种或者两种的混合物；和/或，

所述锰源化合物选自草酸锰、硫酸锰、二氧化锰和磷酸锰中的一种或者两种的混合物；和/或，

所述碳源化合物选自葡萄糖、蔗糖、果糖、石墨、导电炭黑、柠檬酸和淀粉中的一种或者两种的混合物。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述S1中，所述锂源化合物、所述磷源化合物、所述铁源化合物、所述锰源化合物的摩尔比为1.02：1.05：0.6：0.4，所述磷酸锰铁锂中碳元素的质量含量为1％至10％；

所述铁源化合物与锰源化合物的摩尔比为1:9至9:1；和/或，

在所述S1中，采用干混或湿混方式将所述锂源化合物、所述磷源化合物、所述铁源化合物、所述锰源化合物和所述碳源化合物进行混合。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述S2中，采用干式球磨机或者湿式球磨机或者行星球磨机对所述均匀混料进行球磨；和/或，

所述第一预定条件包括：

球磨时间为0.5小时至10小时；

球磨温度为30至60℃。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述S2中，采用湿式球磨机对所述均匀混料进行球磨，在球磨过程中使用的溶剂包括去离子水或者有机溶剂。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述S3中，采用喷雾干燥机或者离心喷雾干燥机或者压力喷雾干燥机对所述前驱体物料进行喷雾干燥；和/或，

所述第二预定条件包括：

喷雾干燥进口温度为200℃至350℃；

喷雾干燥出口温度为60℃至120℃。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述S4中，采用气氛炉对所述干燥物料进行烧结；和/或，

所述第三预定条件包括：

烧结温度为500℃至900℃；

烧结时间为2小时至10小时；

烧结过程中使用的保护性气体为氮气和/或惰性气体。

9.一种锂电池正极材料，其特征在于，所述正极材料包括如权利要求1所述的纳微球形碳包覆磷酸锰铁锂复合材料。

10.一种锂电池，包括正极材料，其特征在于，所述正极材料包括如权利要求1所述的纳微球形碳包覆磷酸锰铁锂复合材料。