[发明专利]锂离子电池磷酸基正极复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种磷酸基锂离子电池正极复合材料，其特征在于，所述复合材料包括晶粒以及包覆于晶粒外的碳层，其中所述的晶粒具有以下晶格结构：LiMn_1-xFe_xPO₄晶格结构和Li₃V₂(PO₄)₃晶格结构，式中，x＝0.00-0.40。

2.如权利要求1所述的正极复合材料，其特征在于，所述的LiMn_1-xFe_xPO₄晶格结构为橄榄石结构，而所述Li₃V₂(PO₄)₃为NASICON结构确定。

3.如权利要求1所述的正极复合材料，其特征在于，所述的复合材料的化学式为yLiMn_1-xFe_xPO₄·(1-y)Li₃V₂(PO₄)₃/C，其中，x＝0.00-0.40，y＝0.50-0.95，所述C为碳层。

4.如权利要求1所述的正极复合材料，其特征在于，所述的LiMn_1-xFe_xPO₄或Li₃V₂(PO₄)₃的粒径为10nm-5000nm。

5.一种电池正极，其特征在于，所述正极含有权利要求1所述的正极复合材料。

6.如权利要求5所述的电池正极，其特征在于，所述的正极还含有导电剂和粘结剂。

7.一种锂离子二次电池，其特征在于，所述电池含有权利要求5所述的电池正极。

8.一种锂离子二次电池，其特征在于，所述锂离子二次电池包含正极材料、负极材料、隔膜、电解液、和外壳，其中，所述正极材料包含权利要求书1所述的磷酸基锂离子电池正极复合材料。

9.一种如权利要求1所述正极复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(a)将锂源材料、锰源材料、铁源材料、钒源材料、磷酸根源材料、碳源材料，按锂、锰、铁、钒、磷、碳元素摩尔比例为1.10-2.00∶0.30-0.95∶0.00-0.38∶0.10-1.00∶1.10-2.00∶1.57-2.61混合，加入分散剂，通过球磨机处理，从而形成经球磨的前驱体；

(b)将步骤(a)得到的经球磨的前驱体通过加热处理，从而形成经热处理的混合物；

(c)将步骤(b)得到的混合物冷却，从而形成权利要求1所述的正极复合材料。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)包括步骤：

(b-1)将步骤(a)得到的前躯体置于管式炉中于300-500℃热处理3-20h，冷却后从而形成经1次热处理的混合物；

(b-2)将步骤(b-1)得到的混合物置于管式炉中于500-900℃下热处理4-36h，从而形成经2次热处理的混合物。

11.一种如权利要求1的正极复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(a)提供LiMn_1-xFe_xPO₄/C和Li₃V₂(PO₄)₃/C，其中，x＝0.00-0.40，所述C为碳层；

(b)按照y∶(1-y)的摩尔比例球磨混合步骤(a)的LiMn_1-xFe_xPO₄/C和Li₃V₂(PO₄)₃/C，其中，x＝0.00-0.40，y＝0.50-0.95，从而形成权利要求1所述的正极复合材料。