[发明专利]一种改性磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：所述改性磷酸铁锰锂正极材料的化学组成为Li_1-yTi_yFe_1-xMn_xPO₄，其中x的范围为0.2≤x≤0.6，y的范围为0.01≤y≤0.1；

所述改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，包括以下步骤：

首先通过高速剪切乳化机制备掺杂钛的磷酸铁锰锂前驱体，并调控前驱体颗粒大小，得到未包碳的掺杂钛的磷酸铁锰锂前驱体，然后将所述前驱体和碳源混合，经过烧结，最终制备出改性的磷酸铁锰锂材料；

具体包括以下步骤：

(1)前驱体合成：按改性磷酸铁锰锂的化学组成Li_1-yTi_yFe_1-xMn_xPO₄依次将络合剂、锂源、锰源、铁源、磷源按一定摩尔计量系数配比用超纯水溶解于反应容器中，并混入钛源搅拌分散，并向反应容器中通入氮气，同时用高速剪切乳化机对溶液体系进行搅拌，高速剪切乳化机的转速为4000-6000r/min，搅拌分散时间0.5-1.5h，最后将得到的浆料过滤干燥，研碎，得到改性磷酸铁锰锂前驱体，其中，络合剂占络合剂、锂源、锰源、铁源、磷源和钛源反应原料总质量的0.5-1%；

(2)高温包碳烧结：将得到的磷酸铁锰锂前驱体和碳源按质量比为5-6:1的比例混合，加入分散剂，在球磨机中球磨,球磨后产物进行烘干，研碎过筛，在氮气保护下将过筛后产物在400-700℃温区保温，随炉冷却至室温，即得目标产物改性的磷酸铁锰锂正极材料。

2.根据权利要求1所述的改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：络合剂化合物为抗坏血酸、柠檬酸、酒石酸的一种或几种，所述的锂源化合物为醋酸锂、氢氧化锂、磷酸二氢锂的一种或几种，所述锰源化合物为乙酸锰、硫酸锰、氯化锰的一种或几种，所述铁源化合物为磷酸铁、醋酸铁、硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸铁的一种或几种，所述磷源化合物为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸中的一种或几种，所述钛源化合物为二氧化钛，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，在球磨机中以400-600r/min球磨，控制升温速率在2-10℃/min范围内，在氮气保护下将过筛后产物在400-500℃和600-700℃温区间分别保温。

4.根据权利要求1所述的改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，在氮气保护下将过筛后产物在400-500℃和600-700℃温区间分别保温1-5h和3-10h。

5.根据权利要求1所述的改性磷酸铁锰锂正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，研碎过筛，筛网400目。