[发明专利]一种磷酸锰铁锂正极复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸锰铁锂正极复合材料，其特征在于：包括磷酸锰铁锂颗粒、包覆磷酸锰铁锂颗粒的银包覆层和包覆所述银包覆层的碳包覆层；所述磷酸锰铁锂颗粒的粒径为50~500nm；所述银包覆层厚度为5~50nm，所述碳包覆层厚度为1~20nm；所述磷酸锰铁锂颗粒的锰铁摩尔比为1: (0.5~2)。

2.权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：

1）、将磷酸锰铁锂颗粒加入到去离子水和分散剂混合溶液中充分搅拌并超声辅助处理，然后加入含银化合物继续充分搅拌，得到A液；向A液中加入还原性物质反应，经过滤、洗涤干燥后，获得银包覆磷酸锰铁锂；

2）、将所述银包覆磷酸锰铁锂、含碳有机物和催化剂进行均匀混合，再与去离子水混合，喷雾干燥得到复合粉末；

3）、将所述复合粉末在惰性气氛下进行煅烧，通过煅烧将含碳有机物固相催化反应后，自然冷却至室温，再经过研磨、过筛，制得含LiMn_0.6Fe_0.4PO₄/Ag/C的正极复合材料；

步骤1）中，磷酸锰铁锂的浓度为2~10mol/L，其中去离子水：分散剂质量比为 (1~3)：1；

所述的分散剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇和丁醇中的至少一种。

3. 根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：所述的含银化合物为AgNO₃、Ag(NH₃)₂ OH、Ag₃Fe(CN)₆、C₂H₃AgO₂、Ag₂SO₄中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：所述的还原性物质选自CH₃CHO、C₄O₆H₄KNa、C₆H₁₂O₆、C₁₂H₂₂O₁₁、C₆H₈O₆中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：所述的含碳有机物选自葡萄糖、蔗糖、抗坏血酸、聚乙烯醇、淀粉、柠檬酸、琼脂糖、多巴胺盐、甲醛、酚醛树脂、二甲酚、聚丙烯腈、聚吡咯、聚苯胺中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：所述的催化剂选自FeSO₄、酞菁铁、二茂铁、含锂二茂铁、FeCl₂、Fe(NO₃)₃中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中，煅烧的条件为400~800℃下热处理1~24小时。

8.根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述的惰性气氛，氛围气体选自N₂、Ar、Ar/H₂混合气体或N₂/H₂混合气体。

9.根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中，搅拌转速为100~2000rpm。

10. 根据权利要求2所述的一种磷酸锰铁锂正极复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中，磷酸锰铁锂、含银化合物和还原剂的摩尔比为100：(1~20)：（0.1~10）；步骤2）中，银包覆磷酸锰铁锂、含碳有机物和催化剂的质量比为100：(1~20)： (0.1~1)。