[發(fā)明專利]復(fù)合橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011577830.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112701281B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵宗普;劉亞飛;陳彥彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京當(dāng)升材料科技股份有限公司;當(dāng)升科技（常州）新材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/58
• 分類號(hào): H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;C01B25/45
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 趙澤麗;劉依云

1.一種復(fù)合橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將含Li的化合物、含M的化合物、含F(xiàn)e的化合物、含G的化合物、磷源、碳源、還原劑與溶劑進(jìn)行混合得到混合溶液；將混合溶液加熱并引發(fā)燃燒反應(yīng)；將燃燒反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行破碎處理，得到前驅(qū)體I；

(2)將鋰源、鐵源、磷源、碳源、含G的化合物與溶劑混合，并進(jìn)行解離和均質(zhì)化，得到漿料A，將漿料A與所述前驅(qū)體I混合均勻，得到漿料B，將漿料B進(jìn)行干燥，得到復(fù)合橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料的前驅(qū)體II；

(3)在保護(hù)氣氛中，將步驟(2)得到的復(fù)合橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料的前驅(qū)體II進(jìn)行燒結(jié)、破碎，得到所述復(fù)合橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料；

所述正極材料具有通式I所示的組成：

Li_1+aM_1-x-yFe_xG_yPO₄C_z 式I；

其中，沿所述正極材料的中心至外表面的方向上，所述M元素和Fe元素的含量分別呈梯度分布；-0.2≤a≤0.2，0＜x＜1，0＜y≤0.05，0＜z≤0.1；M選自Mn、Co、V和Ni中的至少一種；G選自Ga、Sn、V、Mo、Al、Mg、Ce、Ti、Zr、Nb、Si、W和In中的至少一種；

沿所述正極材料的中心至外表面的方向上，所述M元素的含量呈遞減趨勢(shì)；所述M元素的含量以速率v1遞減，0.03mol％/nmv10.2mol％/nm；

沿所述正極材料的中心至外表面的方向上，所述Fe元素的含量呈遞增趨勢(shì)；所述Fe元素的含量以速率v2遞增，0.03mol％/nmv20.2mol％/nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，0.03mol％/nmv20.16mol％/nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，式I中，-0.1≤a≤0.1，0.2≤x＜0.8，0.005≤y≤0.03，0.01≤z≤0.05。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，M選自Mn、Co和Ni中的至少一種；G選自Sn、V、Mo、Al、Mg、Ce、Ti、Zr、Nb和In中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述正極材料的平均粒徑D₅₀為0.5-20μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其中，所述正極材料的平均粒徑D₅₀為0.5-3μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述正極材料的壓實(shí)密度為1-4g/cm³；所述正極材料的比表面積為5-50m²/g。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述正極材料的壓實(shí)密度為1.5-3g/cm³；所述正極材料的比表面積為5-15m²/g。