[发明专利]一种磷酸钛镁铝锂复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磷酸钛镁铝锂复合材料，其特征在于，所述磷酸钛镁铝锂复合材料包括：磷酸钛镁铝锂,以及包覆在所述磷酸钛镁铝锂外表面的氧化锌和碳复合包覆层；

所述磷酸钛镁铝锂的化学通式为Li_1.3+xAl_0.3-xMg_xTi_1.7(PO₄)₃，其中，0.01≤x≤0.25；

所述氧化锌和碳复合包覆层的厚度为10nm-3μm。

2.根据权利要求1所述的磷酸钛镁铝锂复合材料，其特征在于，所述磷酸钛镁铝锂的粒径D50在50nm-5μm之间；

所述磷酸钛镁铝锂复合材料的粒径D50在60nm-8μm之间。

3.根据权利要求1所述的磷酸钛镁铝锂复合材料，其特征在于，所述氧化锌和碳复合包覆层的质量占所述磷酸钛镁铝锂复合材料的质量百分比为0.05％-15％。

4.根据权利要求1所述的磷酸钛镁铝锂复合材料，其特征在于，所述氧化锌和碳复合包覆层中氧化锌与碳的质量比为1：[9-99]。

5.一种上述权利要求1-4任一所述的磷酸钛镁铝锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

通过气相法或液相法或固相法，在保护气氛下，将氧化锌、碳源材料对磷酸钛镁铝锂进行氧化锌和碳复合包覆，得到磷酸钛镁铝锂复合材料；

其中，所述磷酸钛镁铝锂的化学通式为Li_1.3+xAl_0.3-xMg_xTi_1.7(PO₄)₃，0.01≤x≤0.25；

所述磷酸钛镁铝锂复合材料中氧化锌和碳复合包覆层的厚度为10nm-3μm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于,所述气相法的碳源材料包括：烷烃、烯烃、炔烃或含苯环的气相碳源材料中的至少一种；

所述液相法的碳源材料包括：沥青和/或煤焦油；

所述固相法的碳源材料包括：淀粉、葡萄糖、酚醛树脂中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸钛镁铝锂与所述碳源材料的质量比为[80-99.9]：[20-0.1]；

所述氧化锌与碳源材料的质量比为1：[9-99]。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述气相法的烧结温度为800℃-1000℃，时间为0.5小时-30小时；

所述液相法的烧结温度为900℃-1150℃，时间为0.5小时-45小时；

所述固相法的烧结温度为1000℃-1300℃，时间为0.5小时-60小时；

所述保护气氛包括氮气气氛和/或氩气气氛。

9.一种上述权利要求1-4任一所述的磷酸钛镁铝锂复合材料的应用，其特征在于，所述磷酸钛镁铝锂复合材料作为活性材料的添加剂或活性材料的表面包覆材料，用于锂离子电池的正极极片、负极极片、隔膜或固态电解质中的任一种组成部件中。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括：液态锂离子电池、半固态锂电池、全固态锂电池中的任一种。