[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池正极材料及其制备方法，锂离子电池正极材料LiFexMnyPO4/C为球形结构，外表面为碳包覆层，内部包含LiFexMnyPO4纳米粒子，所述锂离子电池正极材料的粒径为5‑15μm，碳含量为0.5％‑10％，振实密度为1.3‑1.6g/cm3，其中0＜x≤0.5，0.5≤y＜1，x+y＝1。本发明首先通过水热溶剂热法制备了纳米级LiFexMnyPO4材料，再将含碳有机物与纳米级LiFexMnyPO4材料混合后，进行喷雾干燥，然后经过高温煅烧后材料表面的含碳化合物转变成高导电碳材料。本发明制得的复合正极材料具有优异的电化学性能，对于动力锂离子电池有很好的应用价值。

主权项

一种锂离子电池正极材料，其特征在于，为球形结构，外表面为碳包覆层，内部包含LiFexMnyPO4纳米粒子，所述锂离子电池正极材料的粒径为11.8‑14.2μm，碳含量为1.9‑3.2％，振实密度为1.32‑1.54g/cm3，其中0＜x≤0.5，0.5≤y＜1，x+y＝1；所述LiFexMnyPO4纳米粒子的粒径200‑300nm；所述锂离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：(1)以锂源化合物、铁源化合物、锰源化合物、磷源化合物为原料进行水热溶剂热反应，将生成的沉淀物洗涤、干燥后，与含碳有机物水溶液混合均匀，喷雾干燥制得粉末；(2)在气体保护下，将所述粉末进行煅烧，所述含碳有机物碳化后，自然冷却至室温，再经过研磨、过筛，制得所述锂离子电池正极材料；步骤(1)中，锂源化合物、铁源化合物、锰源化合物、磷源化合物按照Li：Fe：Mn：P摩尔比为3.0：x：y：1.0混合，其中0＜x≤0.5，0.5≤y＜1，x+y＝1；所述水热溶剂热反应以丙三醇与水的混合物作为反应介质，其中丙三醇与水的体积比为1：1；原料混合后通过无机酸来调节反应pH值在8.0～10.0之间，最后将反应釜密封置于140～240℃下反应5～24小时；步骤(1)中，沉淀物与含碳有机物的质量比为100：1‑20；步骤(2)中，煅烧的条件为400～800℃下热处理1～24小时。