[发明专利]长循环寿命磷酸铁锂复合材料、正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，包括碳微米管和磷酸铁锂材料，所述碳微米管具有中空内腔，所述磷酸铁锂材料填充于所述碳微米管的中空内腔中，所述碳微米管和所述磷酸铁锂材料的质量比为(1～1.5)：(98.5～99)。

2.根据权利要求1所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，所述磷酸铁锂材料包括碳和磷酸铁锂，在所述磷酸铁锂复合材料中，所述碳微米管的重量百分含量为1％～1.5％，所述磷酸铁锂的重量百分含量为96.5％～97.7％，所述碳的重量百分含量为1.3％～2.0％。

3.根据权利要求1所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，所述碳微米管的中空内腔的直径为0.5～1.5μm；和/或

所述碳微米管的长径比为5～20。

4.根据权利要求2所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料，其特征在于，所述磷酸铁锂为掺杂型磷酸铁锂，所述磷酸铁锂的组分为LiFe_γM_1-γPO₄，其中，M为钒V、铌Nb、钛Ti、钨W、镧La、钇Y、锆Zr或镁Mg中的一种或多种，0.8≤γ≤1；或

所述磷酸铁锂为掺杂型磷酸铁锂，所述磷酸铁锂的组分为LiFe_αM_1-αPO₄，其中，M为锰Mn，0.2≤α≤1。

5.一种长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1，提供碳微米管，将所述碳微米管分散在第一溶剂中，获得碳微米管分散液；

S2，在第二溶剂中加入锂源、铁源、磷源以及碳源进行混合，获得混合溶液；

S3，在所述混合溶液中加入所述碳微米管分散液进行搅拌混合，于120℃～170℃下，进行反应，得到反应液；

S4，将所述反应液进行蒸发干燥，得到干燥粉末；

S5，在惰性气体气氛下，将所述干燥粉末进行焙烧，得到磷酸铁锂复合材料；

其中，在所述磷酸铁锂复合材料中，所述碳微米管的重量百分含量为1％～1.5％，磷酸铁锂的重量百分含量为96.5％～97.7％，所述碳源中的碳元素焙烧后残余的重量百分含量为1.3％～2.0％。

6.根据权利要求5所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂或所述第二溶剂包括乙醇和水。

7.根据权利要求5所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，搅拌混合的时间为1～3小时，反应的时间为8～14小时。

8.根据权利要求5所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，干燥粉末的焙烧温度为700℃～800℃，焙烧时间为4～12小时。

9.根据权利要求5所述的长循环寿命磷酸铁锂复合材料的制备方法，其特征在于，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂、乙酸锂、柠檬酸锂、磷酸二氢锂中的一种或多种；

和/或，所述铁源选自氧化铁、四氧化三铁、柠檬酸铁、磷酸铁、草酸亚铁中的一种或多种；

和/或，所述磷源选自磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸、磷酸二氢锂中的一种或多种；

和/或，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚丙烯腈、淀粉、纤维素的一种或多种。

10.一种长循环寿命磷酸铁锂正极材料，其特征在于，包括磷酸铁锂复合材料、导电剂、PVDF以及NMP，所述磷酸铁锂复合材料为权利要求1至4任一项所述的磷酸铁锂复合材料或按照权利要求5至9任一项所述的制备方法制备而成。