[發(fā)明專(zhuān)利]一種鐵錳基正極材料、其制備方法和用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110956382.5
• 申請(qǐng)日: 2021-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113683122B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳思賢;江衛(wèi)軍;李子郯;楊紅新;鄭曉醒;許鑫培
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01G49/00
• 分類(lèi)號(hào): C01G49/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種鐵錳基正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：將第一鋰鹽和錳鐵前驅(qū)體混合，以2~5℃/min的速率升至700~900℃進(jìn)行一次燒結(jié)，制備得到基體材料，所述基體材料中鋰元素與鐵錳元素和的摩爾比為（0.3~0.7）:1，再將基體材料與第二鋰鹽混合在500~700℃下進(jìn)行二次燒結(jié)，制備得到所述鐵錳基正極材料，所述鐵錳基正極材料中鋰元素與鐵錳元素和的摩爾比為（0.8~1.5）:1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述一次燒結(jié)的保溫時(shí)間為9~15h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二次燒結(jié)的保溫時(shí)間為5~8h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一鋰鹽包括碳酸鋰、氫氧化鋰或氯化鋰中的一種或至少兩種的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二鋰鹽包括低熔點(diǎn)鋰鹽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二鋰鹽為氫氧化鋰和/或乙酸鋰。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述錳鐵前驅(qū)體由錳鹽和鐵鹽共沉淀制備得到。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括以下步驟：

（Ⅰ）將第一鋰鹽和錳鐵前驅(qū)體混合，以2~5℃/min的速率升至700~900℃下進(jìn)行一次燒結(jié)9~15h，制備得到基體材料，基體材料中鋰元素與鐵錳元素和的摩爾比為（0.3~0.7）:1；

（Ⅱ）將步驟（Ⅰ）制備得到的基體材料與第二鋰鹽混合，在500~700℃下進(jìn)行二次燒結(jié)5~8h，制備得到所述鐵錳基正極材料，所述鐵錳基正極材料中鋰元素與鐵錳元素和的摩爾比為（0.8~1.5）:1。

9.一種鐵錳基正極材料，其特征在于，所述鐵錳基正極材料由權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的鐵錳基正極材料的制備方法制備得到。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵錳基正極材料，其特征在于，所述鐵錳基正極材料的化學(xué)式為L(zhǎng)i_xMn_yFe_zO₂，其中，y+z=1，x/（y+z）=0.5~1.2，0.8≤x≤1.5，0.2≤y≤0.8，0.2≤z≤0.8。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵錳基正極材料，其特征在于，所述鐵錳基正極材料包括第一鋰鹽層。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵錳基正極材料，其特征在于，所述第二鋰鹽在所述鐵錳基正極材料內(nèi)呈梯度摻雜。

13.一種電池，其特征在于，所述電池包括正極、負(fù)極和隔膜，所述正極中材料包括權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的鐵錳基正極材料。