[发明专利]一种磷酸锰锂/碳复合正极材料、其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种棒状、片状或立方体状磷酸锰锂/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对含锰反应混合物进行水热反应，反应后固液分离，得到的固体为含锰化合物；

(2)将步骤(1)所述含锰化合物、含磷锂盐与碳源在溶剂中混合得到反应前驱体，将所述反应前驱体在惰性气体下煅烧，得到所述磷酸锰锂/碳复合正极材料；

所述含锰化合物为含锰氧化物或碳酸锰；

步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法包括以下步骤：将氧化剂、锰源和不饱和脂肪酸在水中混合，得到所述含锰反应混合物；其中，氧化剂为高锰酸钾，不饱和脂肪酸为油酸，使用硫酸锰作为锰源制备得到的含锰氧化物为棒状，使用醋酸锰作为锰源时制备得到的含锰氧化物为片状；

步骤(1)所述含锰化合物为碳酸锰时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法包括以下步骤：将含碳无机盐和锰源在水中混合，得到所述含锰反应混合物；其中，锰源为硫酸锰，含碳无机盐为碳酸钠得到的碳酸锰为立方体状。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述锰源为硫酸锰和/或醋酸锰。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述锰源为醋酸锰。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述不饱和脂肪酸的加入方式为逐滴加入。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述锰源的物质的量与氧化剂质量的比值为5-30mmol/g。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述锰源的物质的量与氧化剂质量的比值为18.75-20mmol/g。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述锰源的物质的量与不饱和脂肪酸的体积的比值为5-15mol/L。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述锰源的物质的量与水的体积的比值为0.14-0.43mol/L。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述混合为搅拌混合。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述混合为磁力搅拌混合。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，所述搅拌混合的转速为500r/min。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含锰化合物为含锰氧化物时，步骤(1)所述含锰反应混合物的制备方法中，氧化剂、锰源和不饱和脂肪酸在水中混合的方法为先将氧化剂溶于水中，磁力搅拌混合20min以上，随后加入锰源，最后加入不饱和脂肪酸，磁力搅拌30min。