[发明专利]磷酸铁锂改性材料及制备方法和使用该改性材料的锂电池

权利要求书

1.一种磷酸铁锂改性材料的制备方法，其中，该制备方法包括：

(1)将第一锂源、第一铁源、第一磷源和溶剂进行第一混合并干燥得到固体颗粒；

(2)将固体颗粒进行氧化处理得到第一前驱体，所述第一前驱体含有Li₃Fe₂(PO₄)₃和Fe₂O₃；

(3)将第二锂源、第二铁源、锰源、第二磷源和溶剂进行第二混合；

(4)第一前驱体和第二混合的产物进行第三混合，而后将第三混合的产物再与碳源进行第四混合得到第二前驱体；

(5)将第二前驱体在保护气氛下煅烧，以得到含有磷酸铁锂、磷酸铁锰锂和碳的磷酸铁锂改性材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，第一前驱体含有表面接合有Fe₂O₃的Li₃Fe₂(PO₄)₃固体颗粒。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述第一混合为球磨混合和/或搅拌混合；优选为球磨混合，进一步优选为湿法球磨，所述湿法球磨的条件包括：转速为400-700r/min，时间为1-4h，固含量为40-60重量％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，以Li元素计的第一锂源、以Fe元素计的第一铁源和以P元素计的第一磷源的摩尔比为1:(1-3):(1-2)；

优选地，以Li元素计的第一锂源、以Fe元素计的第一铁源和以P元素计的第一磷源的摩尔比为1:(1-2):(1-1.5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中的干燥为喷雾干燥，所述喷雾干燥的条件包括：进口温度为180-240℃，出口温度为80-95℃；

优选地，所述固体颗粒为球形，平均粒径为0.8-1.5μm。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述氧化处理的条件包括：温度为400-600℃，时间为1-6h。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述第二混合为球磨混合和/或搅拌混合；优选为球磨混合，更优选为湿法球磨，所述球磨混合的条件包括：转速为400-700r/min，时间为1-4h，固含量为40-60重量％。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，以Li元素计的第二锂源、以Fe元素计的第二铁源、以Mn元素计的锰源和以P元素计的第二磷源的摩尔比为1：(0.2-0.5)：(0.5-0.8)：(1-1.8)；

优选地，第二锂源、第二铁源、锰源和第二磷源的固含量为40-60重量％。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)包括：

步骤(4-1)，在溶剂存在下，将第一前驱体和第二混合的产物进行第三混合并干燥；

步骤(4-2)，在溶剂存在下，将步骤(4-1)的产物与碳源进行第四混合；

优选地，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、抗坏血酸、聚乙烯醇和酚醛树脂中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(4)中，以锂元素计，第一前驱体和第二混合的产物的摩尔比为(2.5-25)：1；以锂元素计的第一前驱体与以碳元素计的碳源的摩尔比为1:0.4-1；

优选地，以锂元素计，第一前驱体和第二混合的产物的摩尔比为(4-20)：1；以锂元素计的第一前驱体与以碳元素计的碳源的摩尔比为1:0.5-0.7。