[发明专利]一种掺杂型磷酸铁锂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将含Fe和M的矿石分散至含磷酸的浸出液中，经前处理，得到金属液；所述M为Mn、Co、Ni、Al、Ti中的至少一种；

S2.将所述金属液与碱液混合，调节pH＝2.0～2.5，经加热反应、陈化后，进行分离，分离得到沉淀物和母液，所述沉淀物经烧结得到Fe_xM_1-xPO₄，x＝0.96～0.995；

S3.将步骤S2中所述母液与碱液、硝酸混合，调节pH＝3.5～7.5，经加热反应、陈化后，进行分离，分离得到沉淀物经烧结，得到M_yFe_1-yPO₄，y＝0.97～0.99；

S4.将所述Fe_xM_1-xPO₄与纯水、锂盐、碳源、表面活性剂混合研磨，得到D50粒径为0.3～0.8μm的浆料A；将所述M_yFe_1-yPO₄与纯水、锂盐、碳源、表面活性剂混合研磨，得到D50粒径为1.0～2.5μm的浆料B；

S5.将所述浆料A与所述浆料B混合，经干燥、烧结，得到所述掺杂型磷酸铁锂。

2.根据权利要求1所述的掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述矿石中Fe含量为40～55％，M含量为0.5～40％。

3.根据权利要求1所述的掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述浸出液为硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、苹果酸中的至少一种；所述氧化剂为双氧水、氧气、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述金属液中Fe与M的摩尔量之和与P的摩尔量之比为1∶(1.05～1.50)。

5.根据权利要求1所述的掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，步骤S2和步骤S3中，所述碱液各自独立地选自氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述混合中控制浆料A的固含量与浆料B的固含量之比为(1～4)∶1。

7.根据权利要求1所述的掺杂型磷酸铁锂的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述干燥为200～250℃喷雾干燥，所述烧结为在惰性气体环境下，600～750℃温度烧结。

8.一种掺杂型磷酸铁锂，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的掺杂型磷酸铁锂，其特征在于，所述掺杂型磷酸铁锂为碳包覆LiFe_0.7Mn_0.3PO₄。

10.权利要求8或9所述掺杂型磷酸铁锂作为正极材料在制备锂离子电池中的应用。