[發明專利]Li5

在審

• 申請號: 202210467630.4
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN115000362A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 張治安;朱斌;賴延清;溫奶峰;洪波;張凱;李劼
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生

1.一種Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料，其特征在于，包括核以及包封在其表面的碳殼；

所述的核為Li₅Fe_xM_yO₄，其中，x為0.8～0.9，所述的3x+Ay＝3；所述的M為過渡金屬元素；所述的A為M的價態。

2.如權利要求1所述的Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料，其特征在于，所述的M為Zr、Mn、Cu、Ni、Ti中的至少一種；

優選地，所述的核為Li₅Fe_xM^a_y1M^b_y2O₄，所述的M^a為Zr；所述的M^b為Ti；其中，y1+y2＝y；

優選地，所述的核呈球形；優選地，其D50的粒徑為300～800nm；

優選地，所述的碳殼的厚度為5～10nm。

3.一種權利要求1～2任一項所述的Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料的制備方法，其特征在于，將鐵源、鋰源和M金屬源漿化得料漿，隨后進行噴霧干燥-焙燒處理，或者進行噴霧熱解處理，制得核；

將所述的核在氣化有機物氣氛內、200～350℃的溫度下進行熱處理，制得所述的Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料。

4.如權利要求3所述的Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料的制備方法，其特征在于，所述的鐵源為鐵的氧化物、碳酸鹽、有機酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物中的至少一種；

優選地，所述的M源為M金屬的氧化物、碳酸鹽、有機酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物中的至少一種；

優選地，所述的鋰源為鋰的氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物、有機酸鹽中的至少一種。

5.如權利要求3所述的Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料的制備方法，其特征在于，所述的料漿中的固體顆粒粒度D50≤300nm；

優選地，料漿中的固含量為30～60wt.％；

優選地，所述的料漿通過各原料漿化后進行球磨以及砂磨得到；

優選地，噴霧干燥過程的入口溫度為150～300℃；噴霧速率優選為20～40ml/min；

優選地，焙燒的氣氛為保護性氣氛；

優選地，焙燒的溫度為500～700℃，優選地，保溫時間為4～16h；

優選地，噴霧熱解的溫度為500～700℃；噴霧速率優選為20～40ml/min。

6.如權利要求3所述的Li₅Fe_xM_yO₄@C復合材料的制備方法，其特征在于，

所述的氣化有機物為在200～350℃的溫度下呈氣態的有機物；

優選地，所述的氣化有機物為C1～C6的烷烴、C2～C6的烯烴、C2～C6的炔烴、C1～C6的醇、C4～C8的醚中的至少一種；優選為C2～C6的烯烴和C2～C6的炔烴的復合氣源；

優選地，所述的氣化有機物的氣氛內還含有稀釋氣；

優選地，所述的稀釋氣為氮氣、惰性氣體中的至少一種；

優選地，所述的含氣化有機物的氣氛內，氣化有機物的體積含量大于或等于5％；

優選地，熱處理過程包括第一段熱處理過程和第二段熱處理過程，其中，第一段熱處理過程的溫度為200～250℃；時間為0.5～1.5h；第二段熱處理過程的溫度為250～350℃，時間為1.5～3h。