[發(fā)明專利]改性磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法、正極片、鋰二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710656046.2
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN109390563B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郎野;彭剛;徐磊敏;陳雪芹
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42;H01M4/136
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

1.一種改性磷酸鐵鋰正極材料，其特征在于，所述改性磷酸鐵鋰正極材料包括：

摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核；以及

包覆層，包覆在摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核的表面；

摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核的通式為LiFe_αM’_βPO₄，0.2≤α1，0β≤0.8，M’選自Ti、Mg、V、Mn、Cr、Zr、Nb、W中的一種；

包覆層包括碳以及Li_xM_aN_bO_y，2≤x≤8、0＜a≤1、0≤b＜1、2≤y≤6，M選自Fe、Co、Mn、Ni、Zr、V、Nb、Mo中的一種，N選自Al、Mg、Ti、Cr、Y、Sr、Si、W、Ga、Zn中的一種；

包覆層靠近摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核位置分布的Li_xM_aN_bO_y的含量大于包覆層遠(yuǎn)離摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核位置分布的Li_xM_aN_bO_y的含量；

Li_xM_aN_bO_y的粒徑D50≤0.5μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷酸鐵鋰正極材料，其特征在于，在Li_xM_aN_bO_y中，2≤x≤8、0＜a≤1、0≤b＜1、2≤y≤6，且0≤b/a1，M選自Fe、Co、Mn、Ni、Zr、V、Nb、Mo中的一種，N選自Al、Mg、Ti、Cr、Y、Sr、Si、W、Ga、Zn中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷酸鐵鋰正極材料，其特征在于，摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核的通式為LiFe_αM’_βPO₄，0.2≤α≤0.9，0.1≤β≤0.8，M’選自Ti、Mg、V、Mn、Cr、Zr、Nb、W中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷酸鐵鋰正極材料，其特征在于，包覆層的平均厚度為0.01μm～1μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性磷酸鐵鋰正極材料，其特征在于，所述摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核為具有碳包覆層的摻雜型磷酸鐵鋰內(nèi)核。

6.一種改性磷酸鐵鋰正極材料的制備方法，用于制備權(quán)利要求1-5中任一項所述的改性磷酸鐵鋰正極材料，其特征在于，包括步驟：

(1)將Li源、M源、N源按Li、M、N的摩爾比為x:a:b溶解于溶劑，攪拌得到混合液，之后通過高壓噴濺干燥的方式，噴濺到摻雜型磷酸鐵鋰LiFe_αM’_βPO₄的表面，之后在保護氣體氣氛下煅燒，其中，2≤x≤8、0＜a≤1、0≤b＜1、2≤y≤6，M選自Fe、Co、Mn、Ni、Zr、V、Nb、Mo中的一種，N選自Al、Mg、Ti、Cr、Y、Sr、Si、W、Ga、Zn中的一種，0.2≤α1，0β≤0.8，M’選自Ti、Mg、V、Mn、Cr、Zr、Nb、W中的一種；

(2)將步驟(1)中經(jīng)煅燒后的材料與碳源混合，之后在保護氣體氣氛下再次煅燒，煅燒結(jié)束后自然冷卻至室溫，即完成改性磷酸鐵鋰正極材料的制備。

7.一種正極片，包括：

正極集流體；以及

正極膜片，設(shè)置在正極集流體上，且包括正極材料；

其特征在于，

所述正極材料包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的改性磷酸鐵鋰正極材料。

8.一種鋰二次電池，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的正極片。