[发明专利]高倍率磷酸铁锰锂复合材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种高倍率磷酸铁锰锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将锂源、铁源、锰源、磷源、碳源和添加剂在溶剂中，搅拌混匀，得到磷酸铁锰锂的前驱体浆料A；

将碳纳米管水性浆料和石墨烯水性浆料混合、分散均匀，得到混合浆料B；

将所述前驱体浆料A和所述混合浆料B混合后，经研磨至粒径D50为50nm～1000nm，得到混合浆料C；

将所述混合浆料C干燥后，于保护气氛中进行煅烧处理，粉碎后，得到磷酸铁锰锂复合材料；

其中，所述锂源、所述铁源、所述锰源和所述磷源的摩尔比为(0.8～1.5):x:(1-x):1，0x≤0.5；所述添加剂选自阳离子化合物或阴离子化合物中的至少一种，所述阳离子化合物中的阳离子选自Mg²⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、Al³⁺、Nb⁵⁺和V⁵⁺中的至少一种，所述阴离子化合物中的阴离子选自Cl^-和/或F^-；在所述混合浆料B中，碳纳米管与石墨烯的重量比为1:(1～20)；所述混合浆料B的固含量为3％～10％，所述混合浆料B的用量为所述前驱体浆料A中固含物总重量的0.1％～10％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合浆料B的重量为所述前驱体浆料A中固含物总重量的1％～10％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述混合浆料B中，所述碳纳米管与所述石墨烯的重量比为1:(1～10)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管水性浆料中碳纳米管的含量为3wt％～10wt％，所述石墨烯水性浆料中石墨烯的含量为3wt％～10wt％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳源占所述锂源、所述铁源、所述锰源和所述磷源重量之和的1％～20％；所述添加剂占所述锂源、所述铁源、所述锰源和所述磷源重量之和的0.01％～1％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体浆料A的固含量为20wt％～50wt％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为喷雾干燥，所述喷雾干燥的工艺参数为：雾化频率为20Hz～80Hz、进风口的温度为200℃～500℃、出风口的温度为100℃～150℃。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，经所述粉碎控制所述磷酸铁锰锂复合材料的粒度D50为500nm～2000nm。

9.一种采用权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的高倍率磷酸铁锰锂复合材料。

10.一种锂离子电池，包括正极和负极，其特征在于，所述正极的活性材料为权利要求9所述的高倍率磷酸铁锰锂复合材料。