[发明专利]一种磷酸锂铁锰/碳阴极材料的制造方法及其用途

摘要

一种磷酸锂铁锰/碳(LFMP/C)阴极材料的制法，是以固相法或喷雾干燥法合成磷酸锂铁锰阴极材料，尤其在合成过程中使用不同碳源或碳材对磷酸锂铁锰(LFMP)材料进行包覆碳层改性，凭借所添加的碳源或导电碳材均匀分散于磷酸锂铁锰活性物质的表面上，增加粒子与粒子间的电子传导路径，有效改善及提高磷酸锂铁锰活性物质的导电度，也使得所制得的磷酸锂铁锰/碳阴极材料具有非常好的高功率特性与良好的充/放循环寿命，在进行高速率充/放电下，具有极佳的稳定性及克电容量，使用用途适用于做为二次锂离子电池的阴极。

主权项

一种磷酸锂铁锰/碳阴极材料的制造方法，包括以下步骤：a)依摩尔比为1∶1‑y∶y∶1，且0＜y＜1；选择锂源、铁源、锰源及磷酸源为原料；b)基于磷酸锂铁锰/碳(LFMP/C)的总重量，选择使用量介于1～30wt％的碳源；其中，所述碳源选自蔗糖、葡萄糖、淀粉、呋喃树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯球(PS球)、甲基丙烯酸甲酯球(PMMA球)、Super P导电碳材、碳球导电碳材(CS)、碳黑导电碳材(CB)、石墨烯导电碳材、纳米碳管碳材、人工石墨、合成石墨或中间相碳微球(MCMB)的其中一种或以上混合；c)将锂源、铁源、锰源、磷酸源及碳源直接做固相混合及研磨；其中，在进行五种原料固相混合时，加入螫合剂作为还原剂，且所述螫合剂选自草酸、酒石酸、柠檬酸、聚丙烯酸或琥珀酸的其中一种或以上混合；d)将步骤c)研磨后的前趋物置入高温炉，在空气中、或在氩气或氮气环境下、或在通入氢气及氩气混合气环境下，在煅烧温度600～900℃下，持续煅烧热处理10～72小时，取得获得碳源包覆改性的磷酸锂铁锰(LFMP)煅烧产物，即制得分子式为LiFe1‑yMnyPO4/C的磷酸锂铁锰/碳(LFMP/C)阴极材料，其中0＜y＜1。