[发明专利]一种方酸锂材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种方酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将方酸和锂源干法混合，得到混合物；将所述混合物烧结，得到所述方酸锂材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂源包括氧化锂、氢氧化锂、锂盐中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述锂盐包括碳酸锂和/或碳酸氢锂；

优选地，所述方酸与锂源中的锂的摩尔比为1:(2-2.4)。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述方酸、锂源的粒径各自独立地≤20μm，优选为1-10μm；

优选地，所述干法混合的混合装置包括球磨机、混合机、融合机、高速搅拌磨、管磨机、锥磨机、棒磨机或砂磨机中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结在保护气氛或碳源存在下进行；

优选地，所述保护气氛包括氮气氛和/或氩气氛；

优选地，所述碳源为固相碳源或非固相碳源；

优选地，所述固相碳源包括葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、碳黑、碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述非固相碳源包括烷烃、烯烃、炔烃、醇类化合物、酮类化合物或芳烃中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述非固相碳源包括甲醇、乙醇、丙酮、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、苯或甲苯中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为200-300℃，优选230-290℃；

优选地，升温至所述烧结的温度的升温速率为1-10℃/min；

优选地，所述烧结的时间为3-10h。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结完成后还包括后处理的步骤；

优选地，所述后处理的方法包括破碎和筛分；

优选地，所述后处理的方法具体包括：将所述烧结得到的产物破碎至粒径≤5μm，筛分，得到所述方酸锂材料。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将方酸和锂源干法混合，得到混合物；所述方酸与锂源中的锂的摩尔比为1:(2-2.4)，所述方酸、锂源的粒径各自独立地≤20μm；

(2)将步骤(1)得到的混合物在保护气氛或碳源存在下进行烧结，所述烧结的温度为200-300℃，时间为3-10h；

将所述烧结得到的产物进行破碎和筛分，得到所述方酸锂材料。

8.一种方酸锂材料，其特征在于，所述方酸锂材料通过如权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到；

优选地，所述方酸锂材料的粒径为1-5μm，进一步优选2-4μm；

优选地，所述方酸锂材料的比表面积为3.9-5.0m²/g，进一步优选4.0-4.8m²/g；

优选地，所述烧结在碳源存在下进行，所述方酸锂材料包括方酸锂和包覆于所述方酸锂表面的碳层；

优选地，所述方酸锂材料中碳层的质量百分含量≤2％。

9.一种正极材料组合物，其特征在于，所述正极材料组合物包括如权利要求8所述的方酸锂材料；

优选地，所述正极材料组合物包括正极活性材料、导电剂和所述方酸锂材料。

10.一种电化学储能装置，其特征在于，所述电化学储能装置包括如权利要求8所述的方酸锂材料和/或如权利要求9所述的正极材料组合物；

优选地，所述电化学储能装置包括锂离子电池或锂硫电池。