[发明专利]用于锂离子电池的二价金属磷酸盐粉末和锂金属磷酸盐粉末及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的锂金属磷酸盐粉末，如下式（II-1）所示：

LiFe_1-a1-a2Mn_a1M’_a2PO₄ （II-1）

其中，M’包括选自由Co、Cu、Ni、Zn、和Mg所构成的群组中的至少一种；0.2 ≤ a1 ≤0.8；0.05 ≤ a2 ≤ 0.4；以及0.5 a1+a2 ≤1；该锂金属磷酸盐粉末由多个片状粉末组成；以及各片状粉末的长度介于50 nm至10 μm之间。

2.如权利要求1所述的锂金属磷酸盐粉末，其中该片状粉末为独立片状粉末、片状粉末一端相互连接的片状粉末、中心相互连接的片状粉末、或一端相互连接而形成一连接中心的片状粉末。

3.如权利要求1所述的锂金属磷酸盐粉末，其中各片状粉末的厚度介于5 nm至1 μm之间。

4.如权利要求1所述的锂金属磷酸盐粉末，其中M’为Co、Ni、或Cu，以及0.6 ≤a1+a2 ≤1。

5.一种锂离子电池的锂金属磷酸盐粉末，如下式（II）所示：

LiFe_1-aM_aPO₄ （II）

其中，M为Mn；0.5 a ≤ 1；该锂金属磷酸盐粉末由多个片状粉末组成；以及各片状粉末的长度介于50 nm至10 μm之间。

6.一种锂离子电池的锂金属磷酸盐粉末的制备方法，包括以下步骤 ：

（a）提供一金属磷酸盐粉末如下式（I-1）所示：

（Fe_1-x1-x2Mn_x1M’_x2）₃（PO₄）₂•yH₂O （I-1）

其中，M’包括选自由Co、Cu、Ni、Zn、和Mg所构成的群组中的至少一种；0.2 ≤ x1 ≤0.8；0 ≤ x2 ≤ 0.4；以及0.5 x1+x2 ≤ 1；y为0至8之中的整数；该金属磷酸盐粉末由多个片状粉末组成；以及各片状粉末的长度介于50 nm至10 μm之间；

（b）混合该金属磷酸盐粉末和一含锂前驱物，获得一混合粉末；以及

（c）热处理该混合粉末，获得如式（II）或（II-1）所示的锂金属磷酸盐粉末：

LiFe_1-aM_aPO₄ （II）

LiFe_1-a1-a2Mn_a1M’_a2PO₄ （II-1）

其中，M为Mn；0.5 a ≤ 1；M’包括选自由Co、Cu、Ni、Zn、和Mg所构成的群组中的至少一种；0.2 ≤ a1 ≤ 0.8；0.05 ≤ a2 ≤ 0.4；以及0.5 a1+a2 ≤1；该锂金属磷酸盐粉末由多个片状粉末组成；以及各片状粉末的长度介于50 nm至10 μm之间。

7.如权利要求6所述的制备方法，其中该步骤（a）包括下列步骤：

（a1）提供一含磷前驱物溶液，其中该含磷前驱物溶液包括：一含磷前驱物以及一弱碱化合物；以及

（a2）将至少一金属化合物加入该含磷前驱物溶液，获得如式（I-1）所示的金属磷酸盐粉末。

8.如权利要求7所述的制备方法，其中该含磷前驱物选自由H₃PO₄、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、Mg₃（PO₄）₂、和NH₄H₂PO₄所构成的群组中的至少一种。