[发明专利]一种复合磷酸锰铁锂正极材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202310211800.7 | 申请日： | 2023-03-07 |
| 公开（公告）号： | CN116154137A | 公开（公告）日： | 2023-05-23 |
| 发明（设计）人： | 万宁;秦仙仙;张琳琳;刘静;杨红新 | 申请（专利权）人： | 蜂巢能源科技股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/04;H01M4/136;H01M10/0525;H01M4/62;C01B25/45 |
| 代理公司： | 北京远智汇知识产权代理有限公司 11659 | 代理人： | 徐浩 |
| 地址： | 213200 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 复合 磷酸 锰铁 正极 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种复合磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述复合磷酸锰铁锂正极材料包括磷酸铁锂内核和依次层叠设置于所述磷酸铁锂内核表面的磷化铁中间层和复合包覆层，所述复合包覆层包括碳材料包覆的磷酸锰铁锂材料。
2.如权利要求1所述的复合磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述磷化铁中间层的厚度为0.5～2nm。
3.如权利要求1或2所述的复合磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述复合磷酸锰铁锂正极材料的中值粒径D50为0.5～1.5μm；
优选地，所述复合磷酸锰铁锂正极材料的比表面积为13～15m2/g；
优选地，所述复合磷酸锰铁锂正极材料的晶粒尺寸为90～105nm；
优选地，所述复合磷酸锰铁锂正极材料的晶胞体积为
优选地，所述复合磷酸锰铁锂正极材料的压实密度为2.3～2.6g/cc；
优选地，所述复合磷酸锰铁锂正极材料的振实密度为0.8～1g/cm3。
4.如权利要求1-3任一项所述的复合磷酸锰铁锂正极材料，其特征在于，所述复合磷酸锰铁锂正极材料中碳元素的质量分数为1.5～1.6％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述复合磷酸锰铁锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将磷酸铁锂材料和浓磷酸混合反应后，经高温还原处理得到前驱体A；
(2)将所述前驱体A与锂源、锰源、铁源、磷源和碳源混合，得到前驱体B；
(3)对前驱体B进行高温煅烧处理，得到所述复合磷酸锰铁锂正极材料。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浓磷酸质量浓度为70～95％；
优选地，步骤(1)所述高温还原处理的气氛包括氢气和/或一氧化碳；
优选地，所述高温还原处理的温度为500～600℃；
优选地，所述高温还原处理的时间为2～4h。
7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述锂源包括碳酸锂；
优选地，所述锰源包括碳酸锰、硫酸锰或草酸锰中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述铁源包括硫酸铁、硝酸铁或氯化铁中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述磷源包括磷酸、磷酸一铵或磷酸二铵中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、淀粉或PEG中的任意一种或至少两种的组合。
8.如权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述高温煅烧处理的气氛包括氢气、氮气、氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述高温煅烧处理的温度为700～750℃；
优选地，所述高温煅烧处理的时间为8～12h。
9.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包含如权利要求1-4任一项所述的复合磷酸锰铁锂正极材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求9所述的正极极片。
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