[发明专利]一种复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将碳包覆磷酸锰铁锂材料和正极材料A在高速混合造粒机内进行高速混合，得到混合物；

所述高速混合的条件为：搅拌桨周速为0.3～1.5m/s，铰刀转速为3～50m/s；

b)在高速混合下，将溶剂通过雾化装置喷出，与所述混合物混合后干燥，得到包覆型复合正极材料；

所述溶剂送入雾化装置的速度为10～20g/min；

所述碳包覆磷酸锰铁锂材料的一次颗粒中位粒径D50为20～200nm，二次颗粒中位粒径D50＜5μm；

所述正极材料A选自镍钴锰酸锂材料、镍钴铝酸锂材料、镍锰酸锂材料和富锂锰基材料中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中：

碳包覆磷酸锰铁锂材料与正极材料A的质量比＜66％；

高速混合的时间为5～60min；

所述步骤b)中：

溶剂的添加量与所述混合物的质量比(5～50)∶100。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，还添加了导电剂和/或粘结剂；

所述导电剂与基料A的质量比＜10％；所述基料A为所述碳包覆磷酸锰铁锂材料、正极材料A和导电剂；

所述导电剂选自石墨烯、碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管和纳米导电石墨中的一种或几种；

所述粘结剂与基料B的质量比＜10％；所述基料B为所述碳包覆磷酸锰铁锂材料、正极材料A、导电剂和粘结剂；

所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、丁苯橡胶乳、聚丙烯酸、聚丙烯酸酸盐、聚乙烯醇、丙烯腈多元共聚物、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈和聚四氟乙烯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳包覆磷酸锰铁锂材料中的磷酸锰铁锂材料为Li_aMn_bFe_cM_dPO₄；

其中，a为1.05～1.2，b为0.55～0.95，c为0.05～0.3，d为0.005～0.05；

M选自Mg、Ti、V、Co、Al、Zr、Ni和Zn中的一种或几种；

所述碳包覆磷酸锰铁锂材料中，碳元素占碳包覆磷酸锰铁锂材料的质量比为1.5wt％～3.5wt％。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，0.9＜b+d+c＜1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂为LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂，其中，(1-x-y)∶x∶y为(5～9)∶(0.5～2)∶(0.5～3)；

所述镍钴铝酸锂为LiNi_xCo_yAl_zO₂，其中，x+y+z＝1，x＞0.6；

所述富锂锰基材料为xLi₂MnO₃〃(1-x)LiMO₂，其中0≤x≤1，M为过渡金属元素。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述雾化装置为压力式雾化器、超声波雾化器、二流体雾化器或多流体雾化器。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、无水酒精、乙二醇和丙酮中的一种或几种。

9.一种复合正极材料，其特征在于，由权利要求1～8中任一项所述的制备方法制得。