[发明专利]一种复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料，其特征在于，其包括活性材料和包覆层，

所述活性材料为LiMn_xFe_1-xPO₄/LiFePO₄，0.5≤x1；其中，LiMn_xFe_1-xPO₄与LiFePO₄的摩尔比为y：(1-y)，0.2≤y≤0.8；LiMn_xFe_1-xPO₄的颗粒粒径为100～300nm，LiFePO₄的颗粒粒径为500～2000nm；

所述包覆层为氮掺杂碳包覆层，所述包覆层的质量为所述活性材料的质量的1～5％；在所述包覆层中，氮掺杂元素的质量百分比为5～30％；

所述复合材料的制备方法包括：

S1：制备LiMn_xFe_1-xPO₄，0.5≤x1；

S2：制备LiFePO₄；

S3：制备含有所述LiMn_xFe_1-xPO₄、所述LiFePO₄与含氮有机物的混合浆料，其中，LiMn_xFe_1-xPO₄与LiFePO₄的摩尔比为y：(1-y)，0.2≤y≤0.8；所述混合浆料经干燥后，在保护气氛下烧结，经粉碎即得所述复合材料。

2.如权利要求1所述的复合材料的制备方法，包括：

S1：制备LiMn_xFe_1-xPO₄，0.5≤x1；步骤S1包括：

S11：配制含第一铁源、锰源、第一磷源和第一氧化剂的水溶液，调节pH至2～6；依次经加热、水洗、过滤、干燥得到水合Mn_xFe_1-xPO₄；将水合Mn_xFe_1-xPO₄进行第一烧结，得到Mn_xFe_1-xPO₄；其中，所述第一烧结的温度为200～600℃，时间为1～10h；

S12：将所述Mn_xFe_1-xPO₄与第一锂源、第一碳源、水混合砂磨，经干燥后，在保护气氛下进行第二烧结，即制备得到LiMn_xFe_1-xPO₄；其中，所述第二烧结的温度为500～700℃，时间为1～20h；

步骤S1制备得到的所述LiMn_xFe_1-xPO₄的一次颗粒粒径为100～300nm；

S2：制备LiFePO₄；

S3：制备含有所述LiMn_xFe_1-xPO₄、所述LiFePO₄与含氮有机物的混合浆料，其中，LiMn_xFe_1-xPO₄与LiFePO₄的摩尔比为y：(1-y)，0.2≤y≤0.8；所述混合浆料经干燥后，在保护气氛下烧结，经粉碎即得所述复合材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述混合浆料的制备步骤选自a)或b)：

a)将所述LiMn_xFe_1-xPO₄与水进行混合砂磨，加入所述含氮有机物和所述LiFePO₄混合均匀，得到所述混合浆料；

b)将所述LiMn_xFe_1-xPO₄、所述含氮有机物和水进行混合砂磨，加入所述LiFePO₄混合均匀，得到所述混合浆料。