[發明專利]碳包覆磷酸鐵鋰復合材料及其制備方法，鋰離子電池

有效

• 申請號: 202010161316.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111430687B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 邱申保;趙悠曼
• 申請（專利權）人: 東莞市創明電池技術有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 曹柳

1.一種碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將鋰源、磷酸鐵、碳源與水混合后，研磨造粒，得到第一粉料；

獲取鐵基金屬有機框架，將所述鐵基金屬有機框架與所述第一粉料混合后，研磨處理，得到第二粉料；

在保護氣體氛圍下，對所述第二粉料進行煅燒處理，得到碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料；

所述碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料包括：鐵基金屬三維框架和附著在鐵基金屬三維框架上的碳包覆的磷酸鐵鋰。

2.如權利要求1所述的碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述研磨造粒的步驟包括：將鋰源、磷酸鐵和碳源與水混合后，研磨處理，得到第一混合漿料；然后，對所述第一混合漿料進行造粒，得到第一粉料；和/或，

所述煅燒處理的條件包括：在溫度為700~800℃的保護氣體氛圍下，煅燒8~10小時。

3.如權利要求2所述的碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源、所述磷酸鐵和所述碳源的摩爾比為（1~1.1）：1：（0.1~0.4）。

4.如權利要求3所述的碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述第一粉料的粒度為5~20微米；和/或，

所述第一混合漿料的粒度為200~1000納米；和/或，

所述第二粉料的粒度為0.5~5微米；和/或，

所述鋰源、所述磷酸鐵和所述碳源的摩爾比為(1.02~1.05):1:(0.1~0.2)。

5.如權利要求1、2或4任一所述的碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述鐵基金屬有機框架選自：MIL系列、MOF系列中的至少一種；和/或，

所述鋰源選自：碳酸鋰、草酸鋰、磷酸鋰、磷酸二氫鋰、氫氧化鋰中的至少一種；和/或，

所述碳源選自：葡萄糖、蔗糖、果糖、多巴胺中的至少一種。

6.如權利要求5所述的碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述MIL系列選自：MIL-53、MIL-100、MIL-101、MIL-88、MIL-68中的至少一種；和/或，

所述MOF系列選自：MOF-74、MOF-235中的至少一種。

7.如權利要求1、2、4或6任一所述的碳包覆磷酸鐵鋰復合材料的制備方法，其特征在于，所述碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料的粒度為0.5~8微米；和/或，

以所述碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料的總質量為100%計，其中，碳含量為0.4~5%。

8.一種如權利要求1~7任一所述方法制備的碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料，其特征在于，包括鐵基金屬三維框架和附著在所述鐵基金屬三維框架上的碳包覆的磷酸鐵鋰。

9.如權利要求8所述的碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料，其特征在于，所述碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料的粒度為0.5~8微米；和/或，

以所述碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料的總質量為100%計，其中，碳的含量為0.4~5%；所述鐵基金屬三維框架的質量百分含量為1%~4.5%。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池中包含有如權利要求1~7任一所述方法制得的碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料，或者包含有如權利要求8~9任一所述的碳包覆的磷酸鐵鋰復合材料。