[发明专利]一种表面原位修饰型富锂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备表面原位修饰型富锂材料的方法，其特征在于，该方法包括在富锂材料前驱体粒子上包覆金属磷酸盐化合物，然后经高温烧结形成原位修饰型富锂材料，原材料包括包覆层、富锂材料前驱体，所述包覆层为金属磷酸盐，富锂材料前驱体为MnMA的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、草酸盐中的至少一种与锂源的混合物，其中M为金属元素，A为S、P、B和F中的至少一种，最终得到的修饰型富锂材料包覆材料含有类Li₃PO₄结构；

该方法包括如下步骤，(1)将可溶性磷酸盐或磷酸溶液添加入富锂材料前驱体中，边搅拌边滴加可溶性金属盐溶液，其中可溶性磷酸盐或磷酸的摩尔量是可溶性金属盐的1-3倍，可溶性金属盐与富锂材料前驱体摩尔比为0.0001-0.12：0.9999-0.88；

(2)将步骤(1)得到的混合溶液继续搅拌，然后进行干燥处理；

(3)将步骤(2)干燥后的物料进行两次保温，保温后即得到表面原位修饰型富锂材料；

所述步骤(1)中可溶性磷酸盐包括磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸钠、磷酸钾中至少一种；

所述步骤(1)中可溶性金属盐为Ti、Mg、Zr、Zn、Cr、Cu、V、Fe、Mn、Al、Co、Ni和Mo的可溶性盐中的至少一种；

所述步骤(3)中两次保温操作是指依次在400-600℃保温2-8h、在700-1000℃保温3-36h的操作。

2.根据权利要求1所述的制备表面原位修饰型富锂材料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中可溶性金属盐溶液浓度为0.001-10mol/L，可溶性磷酸盐或磷酸溶液的浓度为0.001-10mol/L。

3.根据权利要求1所述的制备表面原位修饰型富锂材料的方法，其特征在于，所述步骤(2)中将步骤(1)得到的混合溶液继续搅拌10min-12h后，在进行干燥处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的表面原位修饰型富锂材料，其特征在于，所述金属磷酸盐为Ti、Mg、Zr、Zn、Cr、Cu、V、Fe、Mn、Al、Co、Ni和Mo相对应的磷酸盐中至少一种；

所述富锂材料前驱体中的金属M为Ni、Co、Al、Mg、Ti、Fe、Cu、Cr、Mo、Zr、Ru和Sn中的至少一种；

所述原位修饰型富锂材料的化学式为(1-a)Li _1+xMn_yM_zA_wO_r-aLi_bMe_cPO₄,其中，0.0001≤a≤0.12，0≤b≤3，0≤c≤1.5，0＜x≤1，0＜y≤1，0≤z＜1，0≤w≤0.2，1.8≤r≤3。

5.根据权利要求4所述的表面原位修饰型富锂材料，其特征在于，所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂中的至少一种，其中Li与MnMA的摩尔比为1-2.5：1。

6.根据权利要求4所述的表面原位修饰型富锂材料，其特征在于，所述原材料中包覆层摩尔量百分比为0.01％-12％，所述富锂材料前驱体的摩尔量百分比为88％-99.99％。