[发明专利]利用水热法制备磷酸铁锂正极材料的方法及正极材料

权利要求书

1.一种利用水热法制备磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于：包括水热法 制备碳包覆LiFePO₄产物步骤和导电聚合物包覆步骤；

所述水热法制备碳包覆LiFePO₄产物步骤包括，在反应体系溶液中仅加入锂 源、铁源、磷源和天然的中性水溶性高分子，反应体系溶液在反应釜中反应完 成后，过滤获得碳包覆的LiFePO₄产物；

所述导电聚合物包覆步骤包括，将碳包覆的LiFePO₄产物与树脂类高分子一 起球磨均匀后，在氮气保护气氛下高温煅烧，获得导电聚合物和碳双层包覆的 磷酸铁锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述锂源为LiOH·H₂O、 Li₂SO₄、Li(HCOO)·H₂O中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述磷源为H₃PO₄、(NH₄)₃PO₄、 (NH₄)₂HPO₄中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铁源为FeSO₄·7H₂O和 FeCl₂·4H₂O中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水溶性高分子为可溶性淀 粉。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述树脂类高分子为酚醛树脂、 环氧树脂和呋喃树脂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应体系溶液在反应釜中 反应的条件为，pH值6.0-7.5、反应温度150-270℃、反应时间1-12h；所述高温 煅烧的条件为，煅烧温度450-800℃、时间5-12h。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于：所述方法具体包括以 下步骤，

(1)水热法制备碳包覆LiFePO₄产物步骤

a.将锂源配制成0.5-3mol/L的锂源溶液，将磷源配制成0.5-2mol/L的磷源溶 液，按比例将锂源溶液和磷源溶液混合，制成混合溶液A；

b.将铁源配制成0.5-2mol/L的铁源溶液，并在铁源溶液中加入理论生成 LiFePO₄产物总重量的10-30wt.％的天然的中性水溶性高分子，混匀制成混合溶 液B；

c.在搅拌下将混合溶液B缓慢的加入混合溶液A中，形成反应体系溶液， 将反应体系溶液转移至反应釜中进行反应，反应完成后过滤得到碳包覆的 LiFePO₄产物；

(2)导电聚合物包覆步骤

d.将树脂类高分子与过滤得到碳包覆的LiFePO₄产物通过球磨混合均匀，得 到后处理前驱体；

e.将后处理前驱体在流动氮气气氛中于450-800℃焙烧5-12h，焙烧后进行冷 却，得到具有导电聚合物和碳双层包覆的磷酸铁锂正极材料。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法制备的磷酸铁锂正极材料。

10.根据权利要求9所述的磷酸铁锂正极材料，其特征在于：所述磷酸铁锂 正极材料具有导电聚合物和碳的双层包覆，其中，导电聚合物包覆于最外层， 磷酸铁锂正极材料的平均粒径为50-200nm。