[发明专利]以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法

权利要求书

1.一种以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，是利用不同种类的有机物类与酸类为碳源及螯合剂，与不同种类金属氧化物为掺杂金属，以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池Li_xM_yN_zXO₄/C复合阴极材料，其合成方法至少包括下列步骤：

(A)原料混合步骤：先将一至少含锂Li的起始物与一至少含氧酸根XO₄的起始物先溶解于一液体媒介，经搅拌待澄清后，再加入一至少含有机物类的起始物与一至少含酸类的起始物于该液体媒介中混合搅拌，待液体呈现澄清后，最后加入一至少含金属盐类M的起始物与一含掺杂金属氧化物N的起始物，以流变相法进行混合搅拌加热程序，在60～150℃加热搅拌1～10小时，并经搅拌烘干后，得到干凝胶粉末，其中，上述含锂的起始物、含金属盐类的起始物以及含掺杂金属氧化物的起始物的化学计量比x∶y∶z≠1∶1∶1；

(B)高温煅烧步骤：将上述干凝胶粉末，置于一高温炉中，于惰性气氛下，于500～900℃加热分解1～24小时，获得此具有橄榄石晶格缺陷结构的复合锂嵌入式阴极材料，其中该复合锂嵌入式阴极材料为具有橄榄石结构的Li_xM_yN_zXO₄/C复合阴极材料，且上述化学式中x为0.0≤x≤1.5的范围，y为0.01≤y≤1.5的范围，z为0.001≤z≤0.1的范围；以及

(C)粒径筛选步骤：利用旋风粉碎机与空气分级机，将上述复合锂嵌入式阴极材料进行粒径筛选，以得到不同粒径的复合锂嵌入式阴极材料粉体。

2.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含锂的起始物为碳酸锂、氢氧化锂、磷酸一氢锂、磷酸二氢锂、或有机锂盐所组成群组中的至少一种。

3.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含金属盐类的起始物至少包含一个或多个元素的钴、铁、锰及镍的金属粉末、碳酸盐类、硝酸盐类、硫酸盐类、无机盐类或有机盐类所组成群组中的至少一种。

4.如权利要求3所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含铁的金属盐类起始物为铁粉、三氧化二铁、二氯化铁、草酸亚铁、硝酸铁、硫酸亚铁、铁的有机盐或氧化物所组成群组中的至少一种。

5.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含氧酸根的起始物至少包含一个或多个元素的钼、磷、硫、硅、钒或钨中的至少一种。

6.如权利要求5所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含磷的酸根起始物系为磷酸、金属磷酸盐、磷酸氢盐或磷酸二氢盐类所组成群组中的至少一种。

7.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含有机物类的起始物为葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素、白糖或木质磺酸钙中的至少一种。

8.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含酸类的起始物为水扬酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、丙二酸、己二酸、癸二酸、牛磺酸、葡萄醛酸、酒石酸氢钾或草酸所组成群组中的至少一种。

9.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述含掺杂金属氧化物的起始物至少包含一个或多个元素的钙、镁、锑、钛、锰、镧、钒及银的氧化物，并为氢氧化钙、氧化锑、二氧化钛、二氧化锰、氧化镧、五氧化二钒或氧化银中的其中之一或其组合。

10.如权利要求1所述的以流变相法制备橄榄石晶格缺陷结构的锂离子电池复合阴极材料的合成方法，其特征在于：所述液体媒介为可回收再利用的有机溶剂，该有机溶剂为甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇或丙酮中的一种。