[发明专利]一种氟、钒离子共掺杂的磷酸铁锂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氟、钒离子共掺杂的磷酸铁锂材料，其特征在于，该氟、钒离子共掺杂的磷酸铁锂材料化学通式为LiFe_1-yV_y(PO₄)_1-xF_3x/C，其中0.01≤x≤0.5，0.01≤y≤0.5，0.02≤x+y≤1.0。

2.权利要求1所述氟、钒离子共掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：将锂源、铁源、磷源与掺杂剂按离子的摩尔比Li⁺∶(Fe³⁺或Fe²⁺)∶V⁵⁺∶PO₄^3-∶F^-＝0.97～1.05∶1-y∶y∶1-x∶3x称量，其中0.01≤x≤0.5，0.01≤y≤0.5，0.02≤x+y≤1.0，加入碳源和混合介质，采用液相球磨混合均匀，置于氮气或氩气气氛中，升温至250～450℃进行预烧结，保温2～14小时，升温至450～800℃进行煅烧，保温12～30小时；冷却至室温，研磨，即得氟、钒离子共掺杂的磷酸铁锂材料；

所述的锂源为碳酸锂、草酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、硝酸锂和氟化锂中的一种或多种；

所述的铁源为草酸亚铁、醋酸亚铁、三氧化二铁、磷酸铁、硝酸铁和柠檬酸铁中的一种或多种；

所述的磷源为磷酸、磷酸铵、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的一种或多种；

所述的掺杂剂为氟化物和钒化物；所述的氟化物为氟化锂和/或氟化铵；所述的钒化物为五氧化二钒和/或钒酸铵；

所述的碳源为可溶性淀粉、葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚丙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙炔黑和炭黑中的一种或多种；

所述的混合介质为去离子水、无水乙醇、丙酮或工业酒精；

所述的混合介质的加入量为锂源、铁源、磷源、氟化物和碳源总质量的100～300％；

所述的碳源的加入量为铁源质量的2～50％。

3.根据权利要求2所述的氟、钒离子共掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5，0.2≤x+y≤1.0。

4.根据权利要求2所述的氟、钒离子共掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：所述液相球磨的混合时间为4～10小时。

5.根据权利要求2所述的氟、钒离子共掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：所述升温至250～450℃进行预烧结的升温速率为1～5℃/min。

6.根据权利要求2所述的氟、钒离子共掺杂磷酸铁锂材料的制备方法，其特征在于：所述升温至450～800℃进行煅烧的升温速率为5～15℃/min。