[发明专利]掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料及制备方法

权利要求书

1.用于锂离子电池由掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料，其特征在于所述的正极材料中掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳的质量比为98∶2-95∶5，其中，

掺杂的磷酸铁锂活性物质的通式为：Li_3+yFe_2-xMe_x(PO₄)₃，式中x＝0.1-0.4，y随掺杂的金属元素价数从6价、5价、4价、3价、2价和1价变化而y依次从y＝-3x、-2x、-x、0、x和2x变化；

所述的碳为乙炔黑。

2.按权利要求1所述的用于锂离子电池由掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料，其特征在于所述的掺杂的磷酸铁锂的掺杂金属Me为Ti、Sc、Ge、Al、Zr、Mn、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Ru、Ag、Sn或Pb。

3.按权利要求2所述的用于锂离子电池由掺杂的磷酸铁锂活性物质组成的正极材料，其特征在于所述的掺杂金属为4价Ti时，其通式为：

Li_3-xFe_2-xTi_x(PO₄)₃，式中x＝0.1-0.4。

4.按权利要求2所述的用于锂离子电池由掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料，其特征在于所述的掺杂金属为Mn时，其通式为：

Li_3-xFe_2-xTi_x(PO₄)₃，式中x＝0.1-0.4。

5.按权利要求1或3所述的用于锂离子电池由掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料，其特征在于所述的正极材料的活性物质为Li₃Fe_1.8Ti_0.2(PO₄)₃。

6.按权利要求1所述的用于锂离子电池由掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料，其特征在于所述的正极材料为Nasicon型结晶态的隧道结构。

7.制备如权利要求1所述的由掺杂的磷酸铁锂活性物质与碳组成的正极材料的方法，其特征在于制备步骤是：

(a)Li_3+yFe_2-xMe_x(PO₄)₃活性物质的制备将锂源、铁源、磷酸盐源和金属Me源四种原料按Li_3+yFe_2-xMe_x(PO₄)₃通式通过固相反应、水热法或溶胶-凝胶法合成；

(b)将步骤(a)制备的活性物质粉体与乙炔黑，两者按质量比为98∶2—95∶5比例通过行星式球磨机球磨混合均匀，获得正极材料。