[发明专利]橄榄石型磷酸盐活性材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

混合步骤：将金属源溶解于磷酸溶液中，得到第一溶液，其中，所述金属源所含的金属为过渡金属；将锂源加水研磨，得到第一浆料；

前驱料制备步骤：将所述第一溶液和所述第一浆料混合，反应得到前驱料，然后进行分离操作，得到滤液和滤饼；

烧结步骤：将前序步骤中的滤饼干燥后，与烧结料混合，烧结得到橄榄石型磷酸盐活性材料，其中，所述烧结料包括碳源。

2.根据权利要求1所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，前驱料制备步骤之后、烧结步骤之前，还包括连续生产步骤：

将金属源溶解于磷酸溶液混合，得到第二溶液，其中，金属源所含的金属为过渡金属，且该步骤中的磷酸溶液中含有上一步骤中得到的滤液；将锂源加水研磨，得到第二浆料，将所述第二溶液和所述第二浆料混合，反应得到前驱料，然后进行分离操作，得到滤饼和滤液。

3.根据权利要求2所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，在烧结步骤之前，重复多次所述连续生产步骤。

4.根据权利要求2所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，在所述第一溶液和所述第二溶液中，磷酸溶液中的磷酸与金属源中的金属的物质的量之比为2～2.2:1。

5.根据权利要求2所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，在所述第一溶液和所述第二溶液中，金属源中的金属选自铁、锰、钴、镍中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，在混合步骤和连续生产步骤中，锂源中锂的物质的量和金属源中金属的物质的量之比为1～1.07:1。

7.根据权利要求2所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，在前驱料制备步骤和连续生产步骤中，分离操作具体为：进行固液分离得到滤饼和滤液，且控制前驱料的pH值为4.5～6.5。

8.根据权利要求2所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，所述第一浆料和所述第二浆料中，研磨至浆料的中值粒度小于或等于4μm。

9.根据权利要求1所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，烧结步骤中，所述碳源选自蔗糖、葡萄糖、聚乙烯醇和酚醛树脂中的一种或者多种，所述碳源的用量为干燥滤饼重量的4～25％。

10.根据权利要求1所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，所述烧结料还包括掺杂源，所述掺杂源为含有掺杂金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐的一种或多种，所述掺杂金属选自镁、钛、铜、钾、钠、铝和钙中的一种或多种，所述掺杂源中掺杂金属的物质的量为干燥滤饼中金属的物质的量的0.2％～2％。

11.根据权利要求1所述的橄榄石型磷酸盐活性材料的制备方法，其特征在于，烧结步骤中，烧结过程为：升温至670～780℃，保温5～12h。

12.一种橄榄石型磷酸盐活性材料，其特征在于，其由如权利要求1-10任意一项所述的制备方法制备得到，所述橄榄石型磷酸盐活性材料的化学式为Li_αMM′_β(PO₄)_γ/C，其中，M为金属源中的金属，M′为掺杂源中的掺杂金属，1≦α≦1.07，0％≦β≦2％，1≦γ≦1.05。

13.一种锂离子电池或电容器，其特征在于，包括如权利要求11所述的橄榄石型磷酸盐活性材料。