[發明專利]正極材料及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202110738196.4
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113571705A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 何向明;王莉;胡喬
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京華睿新能動力科技發展有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 王勤思

1.一種正極材料，其特征在于，包括主要成分為磷酸鐵錳鋰LiMn_0.7Fe_0.3PO₄和磷酸釩鋰Li₃V₂(PO₄)₃的基體，以及所述基體外包覆的石墨烯。

2.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述磷酸釩鋰和磷酸鐵錳鋰的質量比為x:(1-x)，其中，0＜x≤0.3。

3.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，基于正極材料的總重量，所述石墨烯含量為2wt％～3wt％。

4.一種如權利要求1～3任一項所述的正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將鋰源、釩源、磷源和第一碳源按照預定比例混合，得到所述磷酸釩鋰的前驅體；

將所述磷酸釩鋰的前驅體在惰性氣氛下進行燒結處理，得到磷酸釩鋰預燒粉；

將所述磷酸釩鋰預燒粉、所述磷酸鐵錳鋰的前驅體和第二碳源按照預定比例混合，得到正極材料前驅體；

將所述正極材料前驅體在惰性氣氛下進行燒結處理，得到正極材料。

5.根據權利要求4所述的正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源為磷酸二氫鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、氫氧化鋰中的至少一種，所述釩源為五氧化二釩、三氧化二釩、二氧化釩和偏釩酸銨中一種或多種，所述磷源為磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸中的至少一種。

6.根據權利要求4所述的正極材料的制備方法，其特征在于，所述第一碳源為含碳化合物，所述含碳化合物包括糖類、有機酸、有機酸醋、小分子醇和其它含碳高分子化合物中的一種或多種。

7.根據權利要求4所述的正極材料的制備方法，其特征在于，所述第二碳源為葡萄糖、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丁烯醇中的一種或多種。

8.根據權利要求4所述的正極材料的制備方法，其特征在于，對所述磷酸釩鋰的前驅體進行燒結時，燒結溫度為300℃～400℃，燒結時間為4小時～6小時。

9.根據權利要求4所述的正極材料的制備方法，其特征在于，對所述正極前驅體進行燒結時，燒結溫度為650℃～800℃，燒結時間為8小時～16小時。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，其正極包括權利要求1～3任一項所述的正極材料。