[发明专利]一种磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法、锂离子电池和用电设备

权利要求书

1.一种磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一溶液和第二溶液加入母液中发生共沉淀反应，得到浆料，所述浆料经过陈化、分离后，得到沉淀，干燥所述沉淀后得到磷酸铁锰锂正极材料的前驱体，所述前驱体经过烧结得到所述磷酸铁锰锂正极材料；

其中，所述第一溶液包括铁源、锰源和磷源；

所述第二溶液包括锂源；

所述母液中包括有机碳源和碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(5)中的至少一种：

(1)所述第一溶液中，所述锂源以Li计，所述铁源以Fe计，所述锰源以Mn计，所述磷源以P计，所述第二溶液中，所述锂源以Li计；

所述锂源、所述铁源、所述锰源和所述磷源的摩尔比为1～3：0.1～0.5：0.5～0.9：1～1.1；

(2)所述锂源包括LiOH、Li₂CO₃、LiNO₃、LiH₂PO₄、CH₃COOLi和LiI中的至少一种；

(3)所述铁源包括氢氧化铁、氢氧化亚铁、磷酸铁、磷酸亚铁、醋酸铁、醋酸亚铁、碳酸铁、碳酸亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁、草酸铁和草酸亚铁中的至少一种；

(4)所述锰源包括碳酸锰、草酸锰、醋酸锰、二氧化锰、三氧化二锰和四氧化三锰中的至少一种；

(5)所述磷源包括磷酸二氢锂、磷酸铵、磷酸二氢铵和磷酸锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述母液中还包括添加剂，所述添加剂包括：二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙二醇单甲醚、二甲基乙酰胺和乙二醇中的至少一种；

优选地，所述添加剂在母液中的初始体积比浓度为1％～5％。

4.根据权利要求1所述的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(4)中的至少一种：

(1)所述有机碳源的添加量为磷酸锰铁锂质量的0.3％～1.5％；

(2)所述有机碳源包括聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇和海藻酸钠中的至少一种；

(3)所述有机碳源的分子量为8000-700000；

(4)所述碳纳米管在母液中的初始质量比浓度为0.05％～0.2％。

5.根据权利要求1所述的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

(1)所述共沉淀反应的过程中，溶液体系的温度为30～90℃，pH＝8～12.5；

(2)所述共沉淀反应的时间为4～24h。

6.根据权利要求1所述的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

(1)所述陈化的时间为4～24h；

(2)所述干燥的温度为70～150℃。

7.根据权利要求1所述的磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

(1)所述烧结的温度为300～900℃；

(2)所述烧结的时间为4～24h。

8.一种磷酸铁锰锂正极材料，由权利要求1-7任一项所述的制备方法制得。

9.一种锂离子电池，包括如权利要求8所述的磷酸铁锰锂正极材料。

10.一种用电设备，包括如权利要求9所述的锂离子电池。