[发明专利]一种磷酸锰锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸锰锂正极材料，其特征在于，包括分子式为式（I）的磷酸锰锂和碳，

LiMn_1-xM_xPO₄（I），其中，0≤x≤0.2；

M选自Ti、Co、Fe、Mg、Al、Cr、Nb中的任意一种；

所述磷酸锰锂正极材料为片状颗粒形成的空心球结构。

2.根据权利要求1所述的磷酸锰锂正极材料，其特征在于，其比表面积为40m²/g~100m²/g。

3.根据权利要求1所述的磷酸锰锂正极材料，其特征在于，所述碳与磷酸锰锂的质量比为0.1~0.3：1。

4.一种权利要求1所述的磷酸锰锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将磷源化合物、锰源化合物、M化合物、锂源化合物、碳源化合物和表面活性剂混合，得到悬浮液；

其中，M选自Ti、Co、Fe、Mg、Al、Cr、Nb中的任意一种；

B、将所述步骤A）得到的悬浮液进行加热反应，得到磷酸锰锂前驱体粉末；

C、将所述步骤B）得到的磷酸锰锂前驱体粉末进行焙烧，得到具有空心球结构的磷酸锰锂正极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述磷源化合物、锰源化合物、M化合物、锂源化合物中，P：Mn：M：Li的摩尔比为（1~1.1）：（0.8~1）：（0.2~0）：（1~1.1）。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述碳源化合物的质量为所述磷源化合物、锰源化合物、掺杂元素M化合物、锂源化合物质量总和的10%~30%；所述表面活性剂的质量为所述磷源化合物、锰源化合物、掺杂元素M化合物、锂源化合物质量总和的1%~10%。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自柠檬酸、抗坏血酸、硬脂酸、油酸、十六烷基三甲基溴化铵、氨基酸、曲拉通、磺酸中的任意一种或几种。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述磷源化合物选自磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸锂、磷酸二氢锂和磷酸氢二锂中的任意一种或几种；所述锰源化合物选自醋酸锰、硫酸锰、草酸锰、硝酸锰、碳酸锰、二氧化锰、四氧化三锰、三氧化二锰和氢氧化锰中的任意一种或几种；所述锂源化合物选自碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂、草酸锂、磷酸锂、磷酸二氢锂和磷酸氢二锂中的任意一种或几种；所述M化合物选自含M的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、有机酸盐中的任意一种或几种；所述碳源化合物选自导电炭黑、碳纳米管、乙炔黑、乳糖、蔗糖、抗坏血酸、酚醛树脂、聚乙烯醇、葡萄糖和多聚糖中的任意一种或几种。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B）中，所述加热反应的温度为150℃~250℃，所述加热反应的时间为5h~15h。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤C）中，所述焙烧的温度为500℃~700℃，所述焙烧的时间为2h~8h。