[发明专利]锂过渡金属磷酸盐二次聚集体及其制造方法

权利要求书

1.式Li_0.9+xFe_1-yM_y(PO₄)的锂-过渡金属-磷酸盐化合物，其中x≤0.3和0≤y≤1，和M是金属或半金属或者其混合物，该化合物为由一次颗粒的聚集体制成的二次颗粒的形式，其中该一次颗粒的尺寸是0.02-2μm和该二次颗粒的平均尺寸是10-40μm，BET表面积是6-15m²/g和其中堆积密度是800-1200g/l。

2.根据权利要求1所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其中该聚集体具有孔隙率。

3.根据权利要求2所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其堆积孔隙率是65-80％。

4.根据权利要求2或3所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其振实孔隙率是55-65％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其振实密度是1250-1600g/l。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其压实密度是2000-2800g/l。

7.根据前述权利要求中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其是LiFePO₄。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其是LiMnPO₄。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其是Li_0.9+xFe_1-yMn_yPO₄。

10.根据前述权利要求中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其包含碳。

11.根据权利要求10所述的锂-过渡金属-磷酸盐，其中该一次颗粒具有在该一次颗粒的至少一部分表面上的导电碳沉积物。

12.用于锂二次电池的阴极，其包含根据权利要求1-11中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐作为活性材料。

13.锂二次电池，其包括根据权利要求12所述的阴极。

14.制造根据权利要求1-11中任一项所述的锂-过渡金属-磷酸盐的方法，其包括以下步骤：

a)提供颗粒形式的Li_0.9+xFe_1-yM_y(PO₄)，

b)制备含水悬浮液和任选地添加碳前体化合物，

c)将该含水悬浮液进行湿研磨处理，其中将引入该悬浮液中的研磨能量设定为100-600kWh/t的值，

d)喷雾干燥经研磨的悬浮液以获得Li_1+xFe_1-yM_y(PO₄)的聚集体，

e)热处理该聚集体。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在喷雾干燥步骤d)之后，进行筛分和/或过筛步骤。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中该碳前体化合物选自淀粉、麦芽糊精、明胶、多元醇、糖例如甘露糖、果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、半乳糖、部分水溶性聚合物，或者其混合物。

17.根据权利要求16所述的方法，其中在步骤b)中添加另外的水溶性粘合剂。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的方法，其中在步骤b)中添加另外的分散剂。

19.根据前述权利要求14-15中任一项所述的方法，其中将步骤b)中的悬浮液设定到pH值为6-8。

20.根据权利要求14-19中任一项所述的方法，其包括在步骤c)之前任选的预研磨或者解胶处理。

21.根据权利要求14-20中任一项所述的方法，其中步骤c)中的研磨逐步或者连续进行。

22.根据权利要求21所述的方法，其中该研磨通过球磨机来进行。

23.根据权利要求14-22中任一项所述的方法，其中在研磨步骤c)过程中添加分散剂。