[發明專利]一種鋰離子電池正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410794725.2
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN105789619A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 黎陽;于偉;成信剛
• 申請（專利權）人: 上海悅達墨特瑞新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述鋰離子電池正極材料是具有橄欖石結構的正極材料，其化學式為：LiFePO₄(M₁)_x(M₂)_y(M₃)_z（PO₄）_(0-0.1)/C，其中x=0～0.1，y=0～0.1，z=0～0.1。

2.根據權利要求1所述鋰離子電池正極材料的制備方法，其步驟為：

（1）將鋰化合物、鐵化合物、磷化合物按照Li、Fe、P原子比為1：1：1配料，加入總質量3%～15%的碳單質或含碳化合物，在介質中均勻混合并研磨1～40h，然后在10～300℃下干燥，再在非氧化性氣體氛圍中300～800℃條件下處理1～24h，得到LiFePO₄/C；

（2）稱取步驟（1）制備的LiFePO₄/C，將鋰化合物、磷化合物、元素（M₁、M₂、M₃）的化合物按照LiFePO₄/C：P：M₁：M₂：M₃物質的量比為1：（0～0.1）：x：y：z配料，在介質中均勻混合并研磨1～40h，然后在10～300℃下干燥，再在非氧化性氣體氛圍中300～800℃條件下處理1～24h，得到所述鋰離子電池正極材料LiFePO₄(M₁)_x(M₂)_y(M₃)_z（PO₄）_(0-0.1)/C。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述磷化合物包括磷酸、磷酸二氫鋰、磷酸一氫氨、磷酸二氫氨、磷酸鐵、五氧化二磷、偏磷酸、多聚磷酸、磷酸鋰、磷酸銨、磷酸亞鐵銨中的一種或多種。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述碳單質或含碳化合物包括碳材料、葡萄糖、蔗糖、淀粉、聚乙二醇、丙三醇、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥甲基丙基纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種，所述碳材料包括天然的或人工合成的石墨、石墨碳纖維、中間相碳微球、硬碳、碳納米管、石墨烯、氧化石墨烯及其衍生物。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述元素（M₁、M₂、M₃）包括Li、Ni，Co，Mn，Mg，Ti，Ca，Cr，V，Si，Na，La，Nb，Al中的一種或多種。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述介質包括水、乙醇、丙酮、異丙醇、丙三醇、甲醇、正辛醇中的一種或多種。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述非氧化性氣體包括氮氣、氬氣、氮氫混合氣。

8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中加熱過程是由室溫以1～50℃/min的升溫速率升溫至300～800℃，在所述溫度下處理1～24h。

9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中加熱過程是由室溫以1～50℃/min的升溫速率升溫至300～800℃，在所述溫度下處理1～24h。