[发明专利]磷酸铁钴锂材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池、用电设备

说明书

本申请提供一种磷酸铁钴锂材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池、用电设备，涉及锂离子电池正极材料领域。本申请采用层状双金属氢氧化物—钴铁水滑石作为铁钴源来制备磷酸铁钴锂材料，由于钴铁水滑石具有层状结构，使得一部分化学反应可在层状通道中进行，可有效减小磷酸铁钴锂材料的粒径尺寸，有效提高磷酸铁钴锂材料的压实密度，此外，相较于现有的磷酸铁锂材料，本申请制备的磷酸铁钴锂材料具有优异的电学性能。

技术领域

本申请涉及锂离子电池正极材料领域，尤其涉及一种磷酸铁钴锂材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池、用电设备。

背景技术

近年来，新能源电动汽车产业发展迅速，而电动汽车发展的主要瓶颈在于动力电池。作为电动车动力电池首选的锂离子电池因其较高的能量密度而受到广泛关注。锂离子电池作为电池未来发展方向，其正极材料市场发展前景看好。磷酸铁锂正极材料具备高安全性、长循环寿命等优点，商用车越来越广泛采用磷酸铁锂作为动力型锂离子电池的正极材料。随着电动汽车市场的爆发式增长，作为核心部件的动力电池无论在技术、产量和规模上将迎来飞跃式发展。正极材料作为锂离子电池的核心组成部分，其性能对动力电池将造成直接的影响，从而对整个电动汽车的发展产生巨大影响，因此制备性能优异的正极材料显得尤为重要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种磷酸铁钴锂材料及其制备方法、锂离子电池正极、锂离子电池、用电设备，以解决上述技术问题。

为实现以上目的，本申请提供技术方案如下：

一种磷酸铁钴锂材料的制备方法，包括：

将包括铁钴源、锂源、磷源、碳源、溶剂的原料进行分散、研磨后，得到浆料；

所述铁钴源包括钴铁水滑石，所述钴铁水滑石的化学式为[Co_1-xFe_x(OH)₂]^x+[(PO₄^3-)_x/3·mH₂O]^x-，X大于0小于1；

对所述浆料进行干燥，得到前驱体；

对所述前驱体进行烧结、冷却，得到磷酸铁钴锂材料。

本申请采用层状双金属氢氧化物—钴铁水滑石作为铁钴源来制备磷酸铁钴锂材料，由于钴铁水滑石具有层状结构，使得一部分化学反应可在层状通道中进行，可有效减小磷酸铁钴锂材料的粒径尺寸，有效提高磷酸铁钴锂材料的压实密度，此外，相较于现有的磷酸铁锂材料，本申请制备的磷酸铁钴锂材料具有优异的电学性能。

在一种可行的实施方式中，所述原料中，Li元素的摩尔量、Fe元素与Co元素的摩尔量之和、P元素的摩尔量之间的比值为(1.02-1.05):1:(1.0-1.1)。

在一种可行的实施方式中，所述碳源在所述原料中的占比为1.0wt％-1.5wt％。

在一种可行的实施方式中，所述钴铁水滑石中，Fe元素与Co元素的摩尔比为(0.1-0.9):(0.1-0.9)。

在一种可行的实施方式中，所述碳源包括蔗糖和/或葡萄糖。

在一种可行的实施方式中，所述锂源包括氢氧化锂。

在一种可行的实施方式中，所述磷源包括磷酸。

在一种可行的实施方式中，所述溶剂包括水。

在一种可行的实施方式中，所述分散的方式为机械搅拌，搅拌转速为40r/min～80r/min，所述分散的时间为20min～40min。

在一种可行的实施方式中，所述浆料的固含量为30％～40％。