[發明專利]一種正極材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011379384.4
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112490427A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 阮祝華;魏成卓;苑丁丁;呂正中;譚立波
• 申請（專利權）人: 湖北億緯動力有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種正極材料，其特征在于，所述正極材料包括磷酸鐵鋰與包覆在所述磷酸鐵鋰上的氧化鋁；

所述磷酸鐵鋰與氧化鋁的質量比為(40-60):1。

2.一種如權利要求1所述正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)制備氧化鋁，具體包括：

(a)混合模板劑與鋁源溶液，得到前驅體溶液；

(b)水熱處理步驟(a)所得前驅體溶液，固液分離后得到固體物質；

(c)干燥并焙燒步驟(b)所得固體物質，得到氧化鋁；

(2)氧化鋁包覆磷酸鐵鋰，具體包括：

(d)混合磷酸鐵鋰、分散劑、溶劑與步驟(c)所得氧化鋁，固液分離后得到中間物質；

(e)干燥并焙燒步驟(d)所得中間物質，得到正極材料。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)所述鋁源溶液由鋁源與有機酸溶液混合制備；

優選地，所述鋁源包括單質鋁；

優選地，所述有機酸包括醋酸和/或檸檬酸；

優選地，所述有機酸溶液的濃度為1-5mol/L；

優選地，所述鋁源與有機酸溶液的質量比為1:(5-10)。

4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟(a)所述模板劑包括十六烷基三甲基溴化銨；

優選地，步驟(a)所述模板劑與鋁源溶液的質量比為1:(20-30)；

優選地，步驟(a)所述混合還伴隨著攪拌；

優選地，所述攪拌的速率為100-1000rpm；

優選地，所述攪拌的時間為1-5h。

5.根據權利要求2-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)所述水熱處理的溫度為100-200℃；

優選地，步驟(b)所述水熱處理的時間為2-4h；

優選地，步驟(b)所述固液分離包括過濾、抽濾或離心中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，步驟(b)所述固液分離之后還包括洗滌。

6.根據權利要求2-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)所述干燥的溫度為60-100℃；

優選地，步驟(c)所述干燥的時間為6-12h；

優選地，步驟(c)所述焙燒的溫度為750-850℃；

優選地，步驟(c)所述焙燒的時間為1-3h。

7.根據權利要求2-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(d)所述分散劑包括羧甲基纖維素；

優選地，步驟(d)所述溶劑包括去離子水；

優選地，步驟(d)所述磷酸鐵鋰、分散劑、溶劑與氧化鋁的質量比為(40-60):(0.01-0.03):(80-100):1；

優選地，步驟(d)所述混合的方式為先混合磷酸鐵鋰與溶劑，攪拌均勻后再混合分散劑與氧化鋁；

優選地，步驟(d)所述固液分離包括過濾、抽濾或離心中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，步驟(d)所述固液分離之后還包括洗滌。

8.根據權利要求2-7任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(e)所述干燥的溫度為60-100℃；

優選地，步驟(e)所述干燥的時間為8-16h；

優選地，步驟(e)所述焙燒的溫度為200-400℃；

優選地，步驟(e)所述焙燒的時間為2-6h。