[发明专利]磷酸锰锂和碳纳米管/纤维的复合材料及其制备方法、锂离子二次电池正极、电池

权利要求书

1.一种磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

s1、在制备磷酸锰的反应液中加入碳纳米管或碳纳米纤维，获得磷酸锰－碳纳米管/碳纳米纤维复合物；

s2、将磷酸锰－碳纳米管/碳纳米纤维复合物在惰性气氛下热处理形成具有多孔结构的焦磷酸锰－碳纳米管/碳纳米纤维复合物；

s3、将焦磷酸锰－碳纳米管/碳纳米纤维复合物与掺杂金属源、锂源、磷酸盐和碳源混合后制得反应前驱体，在惰性气氛下于500-900℃恒温锻烧1-30小时，获得目标产物。

2.根据权利要求1所述的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤s1中，取硝酸锰水溶液与磷酸水溶液混合，以乙醇和水的混合物为溶剂，加入碳纳米管/碳纳米纤维并分散在溶液中，反应液在10-100℃搅拌0.5-48小时后，过滤烘干, 再经400－800℃于惰性气氛中热处理，制得多孔焦磷酸锰－碳纳米管/碳纳米纤维复合物。

3.根据权利要求1所述的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的碳源选自聚乙二醇、聚乙烯醇或葡萄糖。

4.根据权利要求1所述的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤s2和s3中，所述的惰性气氛为氮气和/或氩气。

5.根据权利要求1-4之任一项所述的方法制备的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料，其特征在于：所述的磷酸锰锂原位生长于所述碳纳米管/碳纳米纤维的表面，所述的磷酸锰锂材料为LiMn_xM_1-xPO₄，其中0.6≤x≤1，M选自Fe、 Mg、Ni、Co、V中的一种或几种，所述的复合材料的粒径为0.5~50μm，所述的复合材料上形成有多个孔洞。

6.根据权利要求5所述的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料，其特征在于：所述的孔洞的孔径大小为3~50nm，所述的孔洞的比体积为0.05~0.5 cm³/g，所述的复合材料的比表面积为9-54m²/g。

7.根据权利要求5所述的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料，其特征在于：所述的碳纳米管/碳纳米纤维与磷酸锰锂颗粒的表面的间距小于1nm。

8.根据权利要求5所述的磷酸锰锂和碳纳米管/碳纳米纤维的复合材料，其特征在于：所述的复合材料中碳的含量为0.1~30wt.％。

9.一种锂离子二次电池正极，其特征在于，包括基体和置于基体表面的涂覆材料，所述的涂覆材料包括：权利要求5至8任一所述的复合材料、导电材料和粘结剂。

10.一种锂离子二次电池，其特征在于，包括权利要求9所述的锂离子二次电池正极、负极、设置在正极和负极之间的隔膜和电解液。